dh4518交流電橋的原理和應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-22 06:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 因此至少調(diào)節(jié)兩個參數(shù)。如果改變Rn和Cn，便可以單獨調(diào)節(jié)互不影響地使電容電橋達到平衡。通常標準電容都是做成固定的，因此Cn不能連接可變，這時我們可以調(diào)節(jié)Ra/Rb比值使式（4）得到滿足，但調(diào)節(jié)Ra/Rb的比值時又影響到式（3）的平衡。因此要使電橋同時滿足兩個平衡條件，必須對Rn和Ra/Rb等參數(shù)反復(fù)調(diào)節(jié)才能實現(xiàn)，因此使用交流電橋時，必須通過實際操作取得經(jīng)驗，才能迅速獲得電橋的平衡。電橋達到平衡后，Cx和Rx值可以分別按式（3）和式（4）計算，其被測電容的損耗因數(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)電阻式電容電橋測量損耗大的電容電橋（并聯(lián)電阻式）假如被測電容的損耗大，則用上述電橋測量時，與標準電容相串聯(lián)的電阻Rn必須很大，這將會降低電橋的靈敏度。因此當被測電容的損耗大時，宜采用圖5所示的另一種電容電橋的線路來進行測量，它的特點是標準電容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。二、電感電橋電感電橋是用來測量電感的，電感電橋有多種線路，通常采用標準電容作為與被測電感相比較的標準元件，從前面的分析可知，這時標準電容一定要安置在與被測電感相對的橋臂中。根據(jù)實際的需要，也可采用標準電感作為標準元件，這時`標準電感一定要安置在與被測電感相鄰的橋臂中，這里不再作為重點介紹。一般實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，它們分別適宜于測量高Q值和低Q值的電感元件。測量高Q值電感的電感電橋測量高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，根據(jù)平衡條件可得（RX+jωLX）〔Rn+ 〕=RbRa簡化和整理后可得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，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，諧波頻率就會影響測量的精度。用海氏電橋測量時，其Q值為Q== （10）由式（10）可知，被測電感Q值越小，則要求標準電容Cn的值越大，但一般標準電容的容量都不能做得太大，此外，若被測電感的Q值過小，則海氏電橋的標準電容的橋臂中所串的Rn也必須很大，但當電橋中某個橋臂阻抗數(shù)值過大時，將會影響電橋的靈敏度，可見海氏電橋線路是宜于測Q值較大的電感參數(shù)的，而在測量Q＜10的電感元件的參數(shù)時則需用另一種電橋線路，下面介紹這種適用于測量低Q值電感的電橋線路。圖6 測量高Q值電感的電橋原理 圖7 測量低Q值電感的電橋原理測量低Q值電感的電感電橋測量低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量高Q值電感的電橋線路所不同的是：標準電容的橋臂中的Cn。和可變電阻Rn是并聯(lián)的。在電橋平衡時，有（RX+jωLX）〔 〕=RbRa相應(yīng)的測量結(jié)果為LX=RbRaCnRx= Ra 被測對象的品質(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關(guān)的，
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