一文看懂直流双臂电桥使用方法和基本原理

直流双臂电桥简介

直流双臂电桥是采用凯尔文线路宽量程的携带式精密型直流电桥。产品置有指零仪并能内附工作电源。适宜工矿企业、科研单位的实验室及室、车间现场或野外工作场所对直流低电阻作精确测量。是电线电缆行业规程指定产品。QJ57P型直流双臂电桥技术参数QJ57相同，采用国际流行新颖外壳。对金属棒、板料、电缆、导线等，金属导体的电阻值的测定。对电流汇流排、金属壳体等焊接质量的检查。对低阻标准器、直流分流器、功率型电阻器等的校验和调整。对开关、电器、接触电阻的测定。对各类型电机、变压器线组的直流电阻测量和电刷、开关的接触电阻以及作升温试验等。

直流双臂电桥又称凯尔文电桥，是一种适用于测量1Ω以下的小电阻。在电气工程中，常常要测量金属的电导率、分流器的电阻值、电机或变压器绕组的电阻值等，在用直流单臂电桥测量这些小阻值电阻时，接线电阻和接触电阻会给测量结果带来不可忽视的误差。直流双臂电桥正是为了消除和减小这种误差而设计的。图2为直流双臂电桥QJ103型面板图。

图2直流双臂电桥QJ103型面板图

直流双臂电桥的工作原理

直流双臂电桥又叫凯尔文电桥，其工作原理威廉希尔官方网站 如图1所示，图中Rx是被测电阻，Rn是比较用的可调电阻。Rx和Rn各有两对端钮，C1和C2、Cn1和On2是它们的电流端钮，P1和P2、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。接线时必须使被测电阻Rx只在电位端钮P1和P2之间，而电流端钮在电位端钮的外侧，否则就不能排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响。比较用可调电阻的电流端钮Cn2与被测电阻的电流端钮C2用电阻为r的粗导线连接起来。R1、R1‘、R2和R2’是桥臂电阻，其阻值均在lOΩ以上。在结构上把R1和R‘1以及R2和R2’做成同轴调节电阻，以便改变R1或R2‘的同时，R1’和R2‘也会随之变化，并能始终保持。

测量时接上RX调节各桥臂电阻使电桥平衡。此时，因为Ig＝0，可得到被测电阻Rx为

可见，被测电阻Rx仅决定于桥臂电阻Rz和R1的比值及比较用可调电阻Rn而与粗导线电阻r无关。比值R2/R1称为直流双臂电桥的倍率。所以电桥平衡时

被测电阻值=倍率读数×比较用可调电阻读数

因此，为了保证测量的准确性，连接Rx和Rn电流端钮的导线应尽量选用导电性能良好且短而粗的导线。

只要能保证，R1、R1‘、R2和R2’均大于1OΩ，r又很小，且接线正确，直流双臂电桥就可较好地消除或减小接线电阻与接触电阻的影响。因此，用直流双臂电桥测量小电阻时，能得到较准确的测量结果。

直流双臂电桥使用方法

直流双臂电桥是专门测量低电阻的电桥，在使用直流双臂电桥时，除了遵守直流单臂电桥的使用步骤外，还应注意由于双臂电桥有P1，P2，C1，C2四个被测电阻接线端，其中，P1、P2称为电位端，C1、C2称为电流端，则被测电阻Rx应与电桥的电压端和电流端正确连接。被测电阻的电流端钮应接电桥的C1、C2，电压端钮应接电桥的P1、P2。若被测电阻没有专门接线，应设法使每端引出两根线，分别接电压端和电流端，如图8-7所示。而且引线应尽量短而粗，接触要良好。电压接头应比电流接头更靠近被测电阻Rs，测量时操作要快。

图8-7 测量导线电阻接线图

直流双臂电桥使用注意事项

①直流双臂电桥有四个接线端，即Pl，P2，C1，C2，其中P1、P2是电位端钮，C1、C2是电流端钮。被测电阻的电流端钮和电位端钮应与双臂电桥的对应端钮正确连接。当被测电阻没有专门电位端钮和电流端钮时，要设法引出四根线与双臂电桥连接，并用内侧的一对导线接到电桥的电位端钮上，两对接头线不能绞在一起，接线图如图3所示。

图3直流双臂电桥QJ103型面板图

②连接导线应尽量短而粗，导线接头要除尽污物，应接触良好，并且要连接牢靠，尽量减少接触电阻，以提高测量精度。

③直流双臂电桥工作电流很大，测量时“B”按钮不要锁定，且使用电池测量时，操作速度要快，以避免耗电过多。测量结束后，应立即切断电源。