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惠斯通电桥原理的简单介绍

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惠斯通电桥是由什么原理制成的仪器

惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥,适用于测中值电阻,其原理电路如图所示。若调节电阻到合适阻值时,可使检流计G中无电流流过,即B、D两点的电位相等,这时称为“电桥平衡”。电桥平衡,检流计中无电流通过,相当于无BD这一支路,故电源E与电阻1R、xR可看成一分压电路;电源和电阻2R、SR可看成另一分压电路。若以C点为参考,则D点的电位DV与B点的电位BV分别为 X XDSS B RRRE VRRREV 12 因电桥平B DVV故解上面两式可得 S X RRRR21上式叫做电桥的平衡条件,它说明电桥平衡时,四个臂的阻值间成比 例关系。如果xR为待测电阻,则有 SXRRRR2 1  。选取1R、2R简单的比例如(11, 惠斯通电桥原理图 (2) 电桥的灵敏度 110,101等)并固定不变,然后调节RS使电桥达到平衡。故常将1R、2R所在桥臂叫做比例臂,与xR、SR相应的桥臂分别叫做测量臂和比较臂。

简述惠斯通电桥测量应变的基本原理

一种由4个电阻组成用来测量,其中一个电阻阻值(其余3个电阻阻值已知)的装置。4个电阻组成一个方形。一电流表连接两个相对的接头,一电流表连接其余两个相对的接头。当电流表显示无电流通过,则此电桥处于平衡状态,即R1·R2=R3·R4。

通过欧姆定律可以计算出每个电阻两端的电压。在R1和R2这两个桥臂上,R1,R2将VCC电压分压,R2电阻两端得到的电压即为V1;在R3和Rx这个桥臂上,R3,Rx将VCC电压分压,R3电阻两端得到的电压即为V2。

扩展资料:

当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。

惠斯通电桥是由四个电阻组成的电桥电路,这四个电阻分别叫做电桥的桥臂,惠斯通电桥利用电阻的变化来测量物理量的变化,单片机采集可变电阻两端的电压然后处理,就可以计算出相应的物理量的变化,是一种精度很高的测量方式。

参考资料来源:百度百科-惠斯通电桥

惠斯通电桥测电桥原理

惠斯通电桥的测量原理_惠斯通电桥原理是怎样测电阻的

发表于 2017-12-20 17:25:13

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惠斯通电桥(又称单臂电桥)是一种可以精确测量电阻的仪器。右图所示是一个通用的惠斯通电桥。电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。

惠斯通电桥的测量原理

惠斯通电桥的测量原理_惠斯通电桥原理是怎样测电阻的

图1是惠斯通电桥的原理图。四个电阻R0、R1、R2、Rx连成四边形,称为电桥的四个臂。四边形的一个对角线连有检流计,称为“桥”;四边形的另一对角线接上电源,称为电桥的“电源对角线”。E为线路中供电电源,学生实验用双路直流稳压电源,电压可在0-30V之间调节。R保护为较大的可变电阻,在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计;当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。限流电阻用于限制电流的大小,主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。

电源接通时,电桥线路中各支路均有电流通过。当C、D两点之间的电位不相等时,桥路中的电流0≠gI,检流计的指针发生偏转;当C、D两点之间的电位相等时,桥路中的电流0=gI,检流计指针指零(检流计的零点在刻度盘的中间),这时我们称电桥处于平衡状态。因此电桥处于平衡状态时有:

惠斯通电桥的测量原理_惠斯通电桥原理是怎样测电阻的

此式说明,电桥平衡时,电桥相对臂电阻的乘积相等。这就是电桥的平衡条件。 根据电桥的平衡条件,若已知其中三个臂的电阻,就可以计算出另一个桥臂电阻,因此,电桥测电阻的计算式为

惠斯通电桥的测量原理_惠斯通电桥原理是怎样测电阻的

电阻R1、R2为电桥的比率臂,xR为待测臂,R0为比较臂,R0作为比较的标准,实验室常用电阻箱。由(1)式可以看出,待测电阻xR由比率值K和标准电阻0R决定,比值K可以作成10n,这是成品电桥常用的方法。

检流计在测量过程中起判断桥路有无电流的作用,只要检流计有足够的灵敏度来反映桥路电流的变化则电阻的测量结果与检流计的精度无关,由于标准电阻可以制作得比较精密,所以利用电桥的平衡原理测电阻的准确度可以很高,大大优于伏安法测电阻,这也是电桥应用广泛的重要原因。

惠斯通电桥原理是怎样测电阻的

惠斯通电桥(又称单臂电桥)是一种可以精确测量电阻的仪器。

R1,R2是已知标准电阻;Rs是可变标准电阻;Rx是被测电阻B,D间接检流计。接通电路后,检流计一般不示零,说明B,D两点电位不相等,通过调节Rs,使检流计中无电流通过(IK=0),此时电达到平衡。

惠斯通电桥的测量原理_惠斯通电桥原理是怎样测电阻的

电桥平衡的条件是B,D两点电位相等,即I1R1=I2R2,IxRx=IsRs。

又因为I1=Ix,I2=Is。

所以Rx=R1Rs/R2。

慧斯顿电桥原理

惠斯通电桥是一种可以精确测量电阻的仪器。图3-13所示是一个通用的惠斯通电桥。电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。平衡时,检流计所在支路电流为零,则有,(1)流过R1和R3的电流相同(记作I1),流过R2和R4的电流相同(记作I2)。(2)B,D两点电位相等,即UB=UD。因而有 I1R1=I2R2;个阻值已知,便可求得第四个电阻。测量时,选择适当的电阻作为R1和R2,用一个可变电阻作为R3,令被测电阻充当R4,调节R3使电桥平衡,电阻而且可利用高灵敏度的检流计来测零,故用电桥测电阻比用欧姆表分条件。电桥不平衡时,G的电流IG与R1,R2,R3,R4有关。利用这一关系也可根据IG及三个臂的电阻值求得第四个臂的阻值,因此不平衡电桥原则上也可测量电阻。在不平衡电桥中,G应从“检流计’改称为“电流计”,其作用而不是检查有无电流而是测量电流的大小。可见,不平衡电桥和平衡电桥的测量原理有原则上的区别。利用电桥还可测量一些非电学量。

1.仔细观察各仪器面板,了解各旋钮、按钮的作用,对照图6-2,熟悉整个测量电路。 2.检查电桥,按钮K1~K4应全部松开。检查检流计,后面板上电源插头应插在交流220V处,前面板J3应置于交流220V处。 3.按图6-2所示接好线路,接通稳压电源。 4.接通检流计电源,J1调到“直接”处,调J5使光点尽量靠近零点,然后调J1,使光点正好落在零点,此时J1、J5不可再动。 5.根据Rx的估计值,从表6-1上选择R1、R2及电源电压。再根据Rx的估计值由公式Rx =(R1 / R2 )R推算出R值。 6.调节R1、R2、R及电源为上面所得的各数值,按下并锁住K4。 7.检流计的J2调到“×0.01”档,按下K1(若检流计光点偏转不太大,可把K1锁住,若光点左右偏转较大,可按下K3)。调节R(应从大到小调节,即先调×100,再调×10),使光点最接近零点,松开K1。 8.依次把J2调到“×0.1”档和“×1”档,重复步骤7。 9.按下K2,调节R,使检流计的光点尽量接近零点。

惠斯通电桥的原理

一种由4个电阻组成用来测量其中一个电阻阻值(其余3个电阻阻值已知)的装置。4个电阻组成一个方形。

一电流表连接两个相对的接头,一电流表连接其余两个相对的接头。当电流表显示无电流通过,则此电桥处于平衡状态,即R1·R2=R3·R4。

惠斯通电桥(又称单臂电桥)是一种可以精确测量电阻的仪器。通用的惠斯通电桥电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。

当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。

惠斯通电桥是由四个电阻组成的电桥电路,这四个电阻分别叫做电桥的桥臂,惠斯通电桥利用电阻的变化来测量物理量的变化,单片机采集可变电阻两端的电压然后处理,就可以计算出相应的物理量的变化,是一种精度很高的测量方式。

惠斯通电桥

非平衡电桥一般用于测量电阻值的微小变化,例如将电阻应变片(将电阻丝做成栅状粘贴在两层薄纸或塑料薄膜之间构成)粘固在物件上,当物件发生形变时,应变片也随之发生形变,应变片的电阻由电桥平衡时的Rx变为Rx+△R,这时检流计通过的电流Ig也将变化,再根据Ig与△R的关系就可测出△R,然后由△R与固体形变之间的关系计算出物体的形变量。

用这种方法可测量应变、拉力、扭矩、振动频率等。

惠斯通电桥不是惠斯通发明的,在测量电阻及其它电学实验时,经常会用到叫惠斯通电桥的电路,很多人认为这种电桥是惠斯通发明的,其实,这是一个误会,这种电桥是由英国发明家克里斯蒂在1833年发明的,但是由于惠斯通第一个用它来测量电阻,所以人们习惯上就把这种电桥称作了惠斯通电桥。

推论

电桥平衡时,检流计所在支路电流为零,则有:

(1)流过R1和R4的电流相同(记作I1),流过R2和R3的电流相同(记作I2);

(2)B,D两点电势相等,即 。因而有 I1R1=I2R3。

由于三个阻值已知,便可求得第四个电阻。测量时,选择适当的电阻作为R1和R2,用一个可变电阻作为R3,令被测电阻充当R4,调节R3使电桥平衡,而且可利用高灵敏度的检流计来测零,故用电桥测电阻比用欧姆表精确。

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