電橋的概念:用比較法測量各種量(如電阻、電容、電感等)的儀器。最簡單的是由四個支路組成的電路。各支路稱為電橋的“臂”。如圖電路中有一電阻為未知(R2),一對角線中接入直流電源U,另一對角線接入檢流計G。可以通過調節各已知電阻的值使G中無電流通過,則電橋平衡,未知電阻R2=R1·R4/R3。
由電阻、電容、電感等元件組成的四邊形測量電路叫電橋。人們常把四條邊稱為橋臂。作為測量電路,在四邊形的一條對角線兩端接上電源,另一條對角線兩端接指零儀器。調節橋臂上某些元件的參數值,使指零儀器的兩端電壓為零,此時電橋達到平衡。利用電橋平衡方程Z1Z3=Z2Z4,即可根據橋臂中已知元件的數值求得被測元件的參量 (如電阻、電感和電容)。
常用的電橋有下列幾種:
主要用于測量電阻器Rx的電阻值,電橋平衡方程為 ,利用已知的R1、R2、R33個電阻值,通過計算即可得到Rx的阻值;
用于測量電感器的電感量和電阻值,LxRx分別表示待測電感器的電感和電阻。電橋平衡方程為Lx=R1R4C3,Rx=R1R4/R3,由已知的 R2,R3,R4,C3,便可計算出結果Lx和Rx。
主要用于測量電容器的電容量及電阻值,待測電容器的電阻、電容由Rx,Cx表示。電橋平衡方程為 Cx=C3R2/R1,Rx=R1R3/R2,由已知的 R2,R3,R1,C3便可計算出結果Cx和Rx。電橋作為一種基本的測量工具,應用廣泛,測量的精確度主要取決于指零儀器的精確度。
原理簡介
如圖
假設四個電阻固定,當s閉合時,若
各式電橋
各式電橋
滿足:“R3*R2=R1*R4”,即對角的電阻乘積相等,則此時Uad等于0,就是ad間沒有電壓。利用這個原理,當等式兩邊四個量中的一個為未知量的時候,如果調節其余三個電阻的值能使得等式成立,那么用公式就可以得到未知量。但是實際上只要等式兩邊各有一個可以調節的可變電阻,那么另外兩個電阻有一個是定值,則余下的另外一個必然可以得到。用這個原理可以做成電阻測量箱。而這個原理用的就是“電橋”的概念,或者說“平衡電橋”的概念。