攜式直流單雙臂電橋
發布時間：2011-9-14 14:18
發布者：我愛電子
關鍵詞：
電橋
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攜式直流單雙臂電橋，是按照現行《中學理科教學儀器配備目錄》的要求而設計的（配備目錄中的編號為0413）。主要供中等學校物理實驗室進行電阻測量使用。其面板如圖54—1所示。 主要技術指標 1．測量范圍：10－4－106Ω。 保證準確度測量范圍：單橋10—104Ω；雙橋10－2－102Ω。 2．內附檢流計電流常數＜5×10－7A／mm。 3．內附電源：直流6V（干電池四節）。 4．體積：280×200×110mm。 原理與結構 用單電橋測中值電阻時，操作方便，準確度較高。但在進行低值電阻測量時，由于連接導線電阻和接觸電阻都包含在未知橋臂內，且阻值往往大于被測電阻值，因而會出現很大的誤差。為克服這一弊病，常采用雙臂電路，如圖54—2所示。 測試中，未知電阻采用四端接線法。電流接頭C1、C2，電位接頭P1、P2均不在未知電阻橋臂中。但使R1＝R1′，R2＝R2′，那么接線電阻和接觸電阻對測量結果影響甚微，完全可以忽略不計。因此即保證了電橋在測試低值電阻時的準確度。經推導可得： 圖54－2中，R1＝R1′為比較臂；R3為比例臂；R1＝RS′為定值。 工作原理 攜式直流單雙臂電橋電原理圖如圖54－3所示。圖中G為內附檢流計，R為平滑調節臂，由四只同步十進開關與四十八個電阻線圈構成。K1為單橋比例臂，由六只總阻值為1000歐姆的電阻焊在開關上。K2為雙橋比例臂，由四只標準電阻焊在開關上組成。K為電源切換裝置。改變K、K1、K2就能使電橋分別當作單電橋或雙電橋使用。 使用方法 1．首先按表54－3選擇被測電阻的相對應的參數。 2．選擇電源開關。使用單電橋時，開關置于“單”處，此時電源電壓為6伏，電路串接限流電阻10歐。使用雙電橋時，開關置于“雙”處，電源電壓為1．5伏，線路串接限流電阻0．5歐。需外接電源時，開關置于“關”處，內附電源即切斷。 使用內接檢流計時 先將“G”端鈕上的連接片放在“外接”位置。調節檢流計上方指零旋鈕，使指針指零，每次測量之后，應檢查指針是否偏離。為提高在高阻值測量中的精度，需外接高靈敏度檢流計（如AC15型直流復射式檢流計）時，應將連接片放在“內接”位置，外接檢流計接在“外接”兩端鈕上。 單臂電橋的測量 先把雙橋比例臂（雙橋倍率旋鈕）扳向“單”位置，電源選擇開關也扳向“單”位置。將被測電阻接入“Rx1”接線柱兩端。估計被測電阻值，選擇“單橋倍率”的適當數值。檢查無誤后，先按下檢流計按鈕開關“G”，再按下電源開關“B”（按鈕開關“B”“G”旋轉90°可鎖�。�，調節平滑調節臂的四支旋鈕，使檢流計指針指“零”。此時電橋平衡，被測電阻值等于：單橋倍率讀數乘平滑調節臂讀數（歐姆）。 如無法估計被測電阻值，一般將比例臂放在103檔，比較臂放在1000歐上，按下“B”按鈕，然后輕按“G”按鈕后即松開，如檢流計指針晃向“＋”的一邊，說明被測電阻大于1000歐，可把比例臂放在104檔，再次接下“B”、“G”按鈕，如果指針仍在“＋”邊，可把比例臂放在105檔。如果開始時指針晃向“－”邊，則說明被測電阻小于1000歐，可把比例臂放在102檔或10檔上。如此，可得Rx的大約數值然后選定倍率，調節四個比較臂讀數盤，使檢流計平衡。 雙臂電橋的測量 先把單橋倍率扳向“雙”位置，電源選擇開關置于“雙”位置。將被測電阻按圖54－4所示聯接。C1C2為電流端，P1P2為電位端，AB之間為被測電阻，測量方法同單橋，電橋平衡時被測電阻值等于：雙橋倍率讀數乘平滑調節臂讀數（歐姆）。 為保證測量精度，使用時比較臂應不小于0．01歐。用作單橋時，最好用上比較臂X1讀數盤。 基本誤差 在保證準確度溫度范圍內，相對濕度小于80％的條件下，其基本量程內允許誤差為： 式中：K為比例系數；R為平滑調節臂讀數示值（歐）；a為準確度等級；Δ為電橋基本誤差；ΔR為平滑調節臂最小步進一個示值。 單臂電橋≤0.002歐； 雙管電橋電位接線和內橋臂電流端接線均≤ 0.02歐。 檢驗方法：用AC15／6型光點檢流計、ZX54型精密直流電阻箱（0．01級）、BZ11型過度標準電阻XO．01歐、XO．1歐（0．01級）、YJ一44型直流穩壓電源，采用整體法檢驗，其基本誤差應符合要求。 攜式直流單雙臂電橋的檢驗（示值誤差和絕緣電阻） 示值變差：在保證準確度測量范圍內進行。測量前需來回旋轉開關位置。對同一被測對象，取其中最大的一次變差為該電橋的示值變差，其變差不應超過0．2歐。 內附檢流計 （1）靈敏度檢驗：在規定的供電電壓設基本量程內，測量時先使電橋平衡，使檢流計指針指零。然后改變橋臂電阻a％，檢流計指針偏轉應不小于1小格（a──準確度等級：單橋 0.2，雙橋0.5）。 （2）阻尼時間：斷電后，指針應在不超過4秒的時間內停止。 （3）電流常數：小于5×10－7安／毫米。 （4）機械調零：調整（旋動調零器）檢流計機械調零器，指針應左右移動大于5格。 耐壓試驗 在環境溫度+15℃～25℃，相對濕度不大于80％的條件下，電橋電路與外殼間的絕緣強度，應能耐受頻率為50赫，500伏的正弦交流電壓，歷時1分鐘不擊穿。試驗時，升壓、降壓速率約為100伏／秒。 維護修理一 1．當測量低值電阻時，工作電流較大（達3安左右），可接入20安／時以上的蓄電池或直流穩壓電源。 2．在測量電感、電路（電機，變壓器等）的直流電阻時，應先按下“B”按鈕，再按“G”按鈕；斷開時，先松開“G”，后松開“B”。 3．使用雙橋時，“B”按鈕應間歇使用，以避免浪費電源。接線柱到被測電阻間連接導線的電阻不得大于0．05歐。 準確度等級 準確度等級：見表54－1。 非基本量程和允許誤差 電橋的非基本量程和允許誤差，見表54－2。 維護與修理二 1．電橋放置時間較長而重新使用時，應將各旋鈕開關轉動數次，以使接觸良好。同時進行電橋絕緣電阻的測試（電橋所有端鈕與外殼間的絕緣電阻不應小于50兆歐）。 2．電橋應存放在10℃－40℃，相對濕度不大于80％的且不含腐蝕氣體的環境中，使用時應輕拿輕放，搬動時應鎖閉內附檢流計（檢流計連接片放在“內接”位置）。較長時間不使用時，應將內附電池取出。 絕緣電阻：用ZC25－3型兆歐表檢驗，電橋所有端鈕與電橋外殼間的絕緣電阻不應小于50兆歐。 該電橋采用密閉箱式結構。平滑調節臂、單雙橋比例臂、檢流計、工作電源和標準電阻均裝于一塊金屬面板上。所有電阻元件均采用優質漆包錳鋼漆包線，以無感式繞于高頻瓷管上，并經過嚴格的人工老化篩選，從而保證阻值穩定可靠。設計時考慮到使用方便�？蓮碾姌蛎姘迳系钠交{節臂示值和倍率檔示值直接讀出被測阻值。 |
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