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惠斯顿电桥电路的认识?惠斯通电桥法测电阻优点?

dongwaiangjunbie84
2025-04-06
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一、惠斯顿电桥电路的认识?

1.惠斯通电桥是一种经典的电阻测量装置,它由四个电阻臂组成,通常标记为R1、R2、R3和R4。

2.在图3-13展示的标准惠斯通电桥电路中,检流计G用于检测电桥是否达到平衡状态,即在其支路中是否存在电流流动。

3.当电桥平衡时,即G中没有电流通过,四个电阻臂的电阻值满足特定的比例关系,即R1/R3=R2/R4。

二、浅了解一下:惠斯通电桥

惠斯通电桥,如图(1)所示,其核心原理是基于四个等值电阻R1、R2、R3和R4,即R1=R2=R3=R4=R。在这个结构中,关键节点在于a点和d点之间的电阻Rab的计算。

利用电阻分压原理,当各桥臂电阻比例相等时,即R1/R2=R3/R4,如①和②等电位条件下的电压保持一致。由于所有桥臂电阻相等,c点和d点的电位是相同的,这意味着这两个点之间的电阻R可以为零或无穷大,对Rab的测量结果没有影响,因此可以简化为图(3)的等效电路。

三、惠斯通电桥法测电阻优点?

在平衡状态下,检流计所在支路的电流为零。这时,流过R1和R3的电流相同(记作I1),流过R2和R4的电流相同(记作I2)。同时,B,D两点的电位相等,即UB=UD。由此得出I1R1=I2R2。既然三个阻值已知,我们便可以计算出第四个电阻的值。在进行测量时,我们可以选取适当的电阻作为R1和R2,使用一个可调电阻作为R3,而被测电阻则充当R4的角色。通过调节R3,使得电桥达到平衡状态,可以利用高灵敏度的检流计来检测电桥是否平衡。与欧姆表相比,用电桥测量电阻的精确度更高。

当电桥不平衡时,G的电流IG与R1、R2、R3、R4的阻值有关。通过这一关系,我们可以根据IG及三个臂的电阻值来计算第四个臂的阻值。因此,不平衡电桥同样可以用于电阻测量。在不平衡电桥中,G不应被称为“检流计”,而应被称为“电流计”。其主要功能是测量电流的大小,而非检测电流的存在与否。由此可见,不平衡电桥与平衡电桥在测量原理上存在根本性的差异。

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