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电路参数测量 方法： 直读法、电桥法、补偿法、谐振法、间接法 此桥用于测量绝缘材料的电容和损耗； 可调参数R2、R4，可直读Cx和tan?x； 要求C3为高压电容。 设计R1=2R2， R3=R4 ， C3=C4 ，则 文氏(Wien)电桥 R2 R4 C3 Rx Cx C4 ~ §9-3 测量频率的电桥 ? ~ R1 R2 R3 R4 C3 C4 f 3、西林(Schering)电桥 同步调节R3、R4 ，可保证R3=R4 交流电桥的防护 由于寄生因素引起的寄生电流和电压，这些寄生因素称为干扰。 一 、测量线路中的干扰及其影响 寄生因素： 寄生电势(如热电势，接触电势)—对直流量测电路起作用； 内部线路之间的寄生联系(如绝缘漏电，电容性漏电)； 外部电磁场产生。 d a l (1) 弯线产生的电感和电容 下面给出一些经验值 d l C a l M C (2) 导线自身电阻和对地电容 100mm 0.1mm 220m? 0.7pF 100mm 0.5mm 8.9m? 0.8pF l d R C 100mm 0.5mm 0.05pF 0.015?H 100mm 0.1mm 0.75pF 0.04 ?H l a C M (3) 平衡导线间的电容和互感 交流电桥中寄生电容的作用往往比电导大，因此一般都 研究寄生电容的影响。 总之，对于桥路，各种干扰因素可能导致虚假平衡， 甚至不能平衡。 不加防护的交流电桥，其测量准确度很难达到10-3。 * * 单比电桥（惠斯登电桥） 直流双比电桥（凯尔文电桥） 比较法测量电阻的电工仪器 测量准确度高 测量阻值范围广（毫欧~兆欧） 1. 电桥线路 的引出 直流电桥法 第1节 单比电桥（惠斯登Wheatstone电桥） E Rx V A 伏安表法测电阻 E Rx RN V2 V1 两电压表法测电阻 E Rx R4 R2 R3 电桥法测电阻 调一个桥臂的电阻，使Icd=0。此时电桥平衡 2. 结构 b c R1 R2 R4 R3 E a d 四个桥臂——R1、R2、R3、R4 四个顶点——a、b、c、d 两个对角线—— 电源对角线、测量对角线 3. 平衡条件 平衡条件 平衡条件与电源电压无关； 测量对角线与电源对角线互换，平衡条件不变； 电桥相对桥臂的位置互换，平衡条件不变。 4. 桥路特点 电源电压的大小会影响电桥的灵敏度； 测量对角线与电源对角线的选择也会影响电桥的灵敏度。 5. 电桥的灵敏度 调节桥臂电阻R2，考察电桥指示变化的灵敏情况。 定义：平衡点附近，测量对角线的电压（或电流）的变化 增量与桥臂参数相对变化之比，称为电桥的灵敏度。 电流灵敏度 电压灵敏度 b c R1 R2 R4 R3 E a d 令 得 R4——被测支路； R2——比较臂，多档十进位结构； R1 R3 ——比例臂，比值 R3/R1 做成 10n 6. 实用单比电桥 求SU的最大值，令dSU /dA=0，得 当 A=1时，Sumax=U/4 结论：当测量对角线两边的桥臂电阻的比值 R1/R2和 R3/R4 越接近1时，电桥的电压灵敏度越高。 E k1 k2 R R2 R1 R3 Rx 103 102 便携式电桥内附检流计和干电池； 实验室型电桥的指零仪和电源需外接。 测量准确度 测量结果的绝对误差限 a——准确度级； K——比例臂读数； b——常数，取0.2或0.3(取决于a的大小)； R2 ——比较臂读数； ?R——比较臂的最小步进值 相对误差 比较臂的读数越小，测量误差越大。即比较臂的读数 有效位数越多，测量越准确。 说明：比例臂在10、1、0.1值上较准确； 7. 测量中的一些问题 (1) 选择线路的灵敏度时，要优先考虑合适的比例臂的比率， 以保证比较臂的读数精度； (2) 接通线路规则——先接电源，后接检流计；断开次序则相反。 (3) 寄生误差及其消除 热电势、接触电势—— 发现：桥路平衡时，将电源反向，观察平衡情况。 消除：“正负误差补偿法” 正向 反向 平均 连线电阻、接触电阻——预先平衡消除 不平衡误差—— 不等臂误差——测量两次 第一次的比例臂 第二次的比例臂 则 8. 测量四端电阻的单比电桥 b c Rx R2 R4