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电桥

  • 浏览次数:1730次
  • 发布时间:2017/10/23 16:29:56
  • 作者:ly_yinhe
定义
由电阻、电容、电感等元件组成的比较测量电路叫电桥。最简单的电桥是由四个支路组成的电路,各支路称为电桥的“臂”,利用电桥平衡,可以根据桥臂中已知元件的数值求取被测元件的参数(如电阻、电感、电容等)。
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电桥原理

  下图所示电路就是一个由四个电阻R1、R2、R3、R4构成的电桥,电路中有一电阻为未知(R2),在四边形的一条对角线中接入直流电源U,另一条对角线接入检流计G。可以通过调节桥臂上电阻的值使G中无电流通过,则电桥平衡,利用电桥平衡方程(即R2×R3=R1×R4)可得未知电阻R2=R1•R4/R3。电桥就是基于这种思想进行测量的,当四个桥臂中出现未知量时,基于该公式便可根据已知值实现对未知量的测量。

常见电桥构成示意图

图1示:常见电桥构成示意图

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常见的电桥

  常用的电桥有下列几种:

01惠斯通电桥

惠斯通电桥

  上图所示电路主要由三个已知阻值电阻R1、R2、R3和一个未知阻值电阻Rx构成,常被称为惠斯通电桥,其主要用于求解未知电阻Rx的阻值。根据电桥实现原理:R2×R3=R1×Rx可得Rx=R2×R3/R1,因此可通过已知的三个电阻的阻值求解出未知电阻的阻值。

02麦克斯韦电桥

麦克斯韦电桥

  上图所示电路主要由三个已知阻值电阻R1、R3、R4,一个已知容量电容C3,一个未知阻值电阻Rx和一个未知电感Lx构成,常被称为麦克斯韦电桥,其主要用于求解未知电阻Rx的阻值和未知电感Lx的值。根据电桥实现原理:Rx×R3=R1×R4可得Rx=R1×R4/R3,且Lx=R1×R4×C3,因此可通过已知的三个电阻值和一个电容值来求解出未知电阻和未知电感的值。

03文氏电桥

文氏电桥

  上图所示电路主要由三个已知阻值电阻R1、R2、R3,一个已知容量电容C3,一个未知阻值电阻Rx和一个未知电容Cx构成,常被称为文式电桥,其主要用于求解未知电阻Rx的阻值和未知电容Cx的值。根据电桥实现原理:Rx×R2=R1×R3可得Rx=R1×R3/R2,且Cx=C3×R2/R1,因此可通过已知的三个电阻值和一个电容值来求解出未知电阻和未知电容的值。

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电桥的应用

  电桥是一种基本的测量工具,应用广泛,作为一种具有高灵敏度和准确度的测量电路,利用电桥平衡的原理,不仅可以测电阻,也可测电容、电感,并且可以通过这些物理量的变化间接测量非电学量,例如温度、压力、质量、速度等,因此电桥电路在自动化控制中有着广泛的应用。


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