dh4518交流電橋的原理和應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-22 06:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 因此至少調(diào)節(jié)兩個(gè)參數(shù)。如果改變Rn和Cn，便可以單獨(dú)調(diào)節(jié)互不影響地使電容電橋達(dá)到平衡。通常標(biāo)準(zhǔn)電容都是做成固定的，因此Cn不能連接可變，這時(shí)我們可以調(diào)節(jié)Ra/Rb比值使式（4）得到滿足，但調(diào)節(jié)Ra/Rb的比值時(shí)又影響到式（3）的平衡。因此要使電橋同時(shí)滿足兩個(gè)平衡條件，必須對(duì)Rn和Ra/Rb等參數(shù)反復(fù)調(diào)節(jié)才能實(shí)現(xiàn)，因此使用交流電橋時(shí)，必須通過(guò)實(shí)際操作取得經(jīng)驗(yàn)，才能迅速獲得電橋的平衡。電橋達(dá)到平衡后，Cx和Rx值可以分別按式（3）和式（4）計(jì)算，其被測(cè)電容的損耗因數(shù)D為D=tgδ=ωCxRx=ωCnRn (5) 圖 4 串聯(lián)電阻式電容電橋 圖 5 并聯(lián)電阻式電容電橋測(cè)量損耗大的電容電橋（并聯(lián)電阻式）假如被測(cè)電容的損耗大，則用上述電橋測(cè)量時(shí)，與標(biāo)準(zhǔn)電容相串聯(lián)的電阻Rn必須很大，這將會(huì)降低電橋的靈敏度。因此當(dāng)被測(cè)電容的損耗大時(shí)，宜采用圖5所示的另一種電容電橋的線路來(lái)進(jìn)行測(cè)量，它的特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)電容Cn與電阻Rx是彼此并聯(lián)的，則根據(jù)電橋的平衡條件可以寫成Rb〔 〕=Ra〔 〕整理后可得 Cx=Cn (6) Rx=Rn (7)而損耗因數(shù)為D=tgδ= = (8)交流電橋測(cè)量電容根據(jù)需要還有一些其他形式，也可參見有關(guān)的書籍設(shè)計(jì)。二、電感電橋電感電橋是用來(lái)測(cè)量電感的，電感電橋有多種線路，通常采用標(biāo)準(zhǔn)電容作為與被測(cè)電感相比較的標(biāo)準(zhǔn)元件，從前面的分析可知，這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電容一定要安置在與被測(cè)電感相對(duì)的橋臂中。根據(jù)實(shí)際的需要，也可采用標(biāo)準(zhǔn)電感作為標(biāo)準(zhǔn)元件，這時(shí)`標(biāo)準(zhǔn)電感一定要安置在與被測(cè)電感相鄰的橋臂中，這里不再作為重點(diǎn)介紹。一般實(shí)際的電感線圈都不是純電感，除了電抗XL=ωL外，還有有效電阻R，兩者之比稱為電感線圈的品質(zhì)因數(shù)Q。即Q=下面兩種電感電橋電路，它們分別適宜于測(cè)量高Q值和低Q值的電感元件。測(cè)量高Q值電感的電感電橋測(cè)量高Q值的電感電橋的原理線路如圖6所示，該電橋線路又稱為海氏電橋。電橋平衡時(shí)，根據(jù)平衡條件可得（RX+jωLX）〔Rn+ 〕=RbRa簡(jiǎn)化和整理后可得LX= RX= 由式（9）可知，海氏電橋的平衡條件與頻率有關(guān)。因此在應(yīng)用成品電橋時(shí)，若改用外接電源供電，必須注意要使電源的頻率與該電橋說(shuō)明書上規(guī)定的電源頻率相符，而且電源波形必須是正弦波，否則，諧波頻率就會(huì)影響測(cè)量的精度。用海氏電橋測(cè)量時(shí)，其Q值為Q== （10）由式（10）可知，被測(cè)電感Q值越小，則要求標(biāo)準(zhǔn)電容Cn的值越大，但一般標(biāo)準(zhǔn)電容的容量都不能做得太大，此外，若被測(cè)電感的Q值過(guò)小，則海氏電橋的標(biāo)準(zhǔn)電容的橋臂中所串的Rn也必須很大，但當(dāng)電橋中某個(gè)橋臂阻抗數(shù)值過(guò)大時(shí)，將會(huì)影響電橋的靈敏度，可見海氏電橋線路是宜于測(cè)Q值較大的電感參數(shù)的，而在測(cè)量Q＜10的電感元件的參數(shù)時(shí)則需用另一種電橋線路，下面介紹這種適用于測(cè)量低Q值電感的電橋線路。圖6 測(cè)量高Q值電感的電橋原理 圖7 測(cè)量低Q值電感的電橋原理測(cè)量低Q值電感的電感電橋測(cè)量低Q值電感的電橋原理線路如圖7所示。該電橋線路又稱為麥克斯韋電橋。這種電橋與上面介紹的測(cè)量高Q值電感的電橋線路所不同的是：標(biāo)準(zhǔn)電容的橋臂中的Cn。和可變電阻Rn是并聯(lián)的。在電橋平衡時(shí)，有（RX+jωLX）〔 〕=RbRa相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果為L(zhǎng)X=RbRaCnRx= Ra 被測(cè)對(duì)象的品質(zhì)因數(shù)Q為Q==ωRnCn (12)麥克斯韋電橋的平衡條件式（11）表明，它的平衡是與頻率無(wú)關(guān)的，
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