第三章电参数测量.ppt

5、直流双电桥 三、电桥 检测与转换技术 直流双臂电桥又称凯尔文电桥，适用于测量低值电阻1Ω以下)，如用于测定分流电阻和电机、变压器绕组的电阻和断路器的接触电阻等。 测量低值电阻，若使用单臂电桥，会因接线电阻和接触电阻(一般为10-3 ～10-4的数量级)的影响，给测量结果带来不允许的误差。直流双臂电桥正是为消除这种影响而设计的。 三、 电桥 检测与转换技术 当电桥平衡，检流计指零，d e两点等电位时，得到： a b间接触电阻和连线电阻 三、电桥 检测与转换技术 解上式，消去I1 I2和 I3、得： 从式中可以看出，双电桥的平衡条件与单电桥平衡条件相比在于多了第二项 当 时，d=0。为直流双电桥的辅助平衡条件。 4.3脚本设计 三、电桥 检测与转换技术 可见双电桥的测量结果同单电桥表达式一样。在电桥结构中，通常令R2＝R2’及R3＝R3’．也就是做成它们成对相等，且同轴调节、这就满足了辅助条件式，则消除了r对测量结果的影响。实际上，还或多或少地存在电阻调定偏差所引起的误差。通常采用制作手段的方法尽量减小r，从而减小d 。 6、交流电桥 三、电桥 检测与转换技术 交流电桥在形式上与直流电桥很相似，只是各桥臂为阻抗性质。电桥平衡时,交流指零仪D为零,则: 三、电桥 检测与转换技术 由于交流阻抗Z表示为: 阻抗Z的模 阻抗Z的幅角 则有： 该式为交流电桥的平衡条件 三、电桥 检测与转换技术 平衡条件式的特点： 交流电桥的平衡条件必须满足两个条件，一是相对臂阻抗幅值积相等．二是两相对桥臂阻抗幅角和相等。 由于交流电桥平衡必须同时满足两个条件，所以至少有两个可调元件。需要反复多次调节才能找出真正的平衡位置。 (3) 既要合理配置四个臂的阻抗性质．也要合理选择两个独立可调的参数才能使电桥平衡，并达到分别读数的目的。 三、电桥 检测与转换技术 在实际交流电桥线路中．为了使电桥结构简单、调节方便，在三个已知桥臂中，往往将两臂设计成纯电阻，而另一臂可以是标准电容，也可以是标准电感。由于标准电容的准确度高、热误差小和不受外磁场影响等优点，所以在交流电桥中一般均用标准电容作为第三个已知桥臂阻抗。 4.4软件编写 7、变压器电桥 三、电桥 检测与转换技术 变压器电桥就是用变压器作为比例臂而组成的电桥。由于它具有很多优点，所以近年来这种电桥发展很快，起初只用于测量电阻，后来发展到能测电容、电感等交流参数和一些非电参数，并且具有量程广、频带宽以及可实现自动测量等优点 变压器电桥可分为:单边电压变压器电桥；单边电流变压器电桥和双边变压器电桥。 三、电桥 检测与转换技术 (1) 单边电压变压器电桥 图示为单边电压变压器Tu作为电桥比例臂的变压器电桥。当电桥达到平衡时: 又因为： 即变换比例臂N1／N2，调节标准阻抗Zn，使电桥达到平衡后就可按上式求得被测的阻抗Zx。 三、电桥 检测与转换技术 (2) 单边电流变压器电桥 图示是由一个电流变压器Ti为比例臂的电桥。当电桥平衡时，Ti一次绕组上的感应电势必为零，所以Ti铁心中的磁通也必然为零，故总的磁势必为零，即 由于： 三、电桥 (3) 双边变压器电桥 检测与转换技术 双边变压器是前两者的结合，其基本方程为： 上述三种类型的电桥电路，是目前发展各种变压器电桥的基础。其中单边电压变压器的灵敏度比单边电流变压器的要高些。 4.4软件编写 四、数字式测量仪表 检测与转换技术 所谓数字仪表，就是将被测的连续量自动地转换成离散量，然后进行数字编码，并将测量结果以数字形式进行显示的电测仪表。常用的数字仪表有数字电压表、数字频率表、数字功率表等。 5学科教学用多媒体课件设计的有关问题——5.1科学选题 1、数字式仪表的特点 和电工指示仪表相比,数字仪表有以下优点: 四、数字式测量仪表 检测与转换技术 (1)读数方便，没有视差。这是由于测量结果直接用数字给出，所以不会有读数误差。 (2)准确度高。数字仪表内没有机械转动部分，没有摩擦误差，故可达到很高的准确度。例如数字电压表的准确度，可达到±0.001％。 (3)测量速度快。一般为每秒几十次，一些快速仪表的速度可达每秒几百万次，这是一般指示仪表所不能达到的。 5.1科学选题 四、数字式仪表 检测与转换技术 (4)灵敏度高。一般数字电压表的灵敏度为10uV,或1uV，较高的可达0.1uV或更高。 (5)测量过程自动化。 测量中的极性判别、量程选择、结果显示、记录、输出完全自动进行，还可以自动检查故障、报警以及完成指定的逻辑程序。 (6