单双臂直流电桥QJ31

表2  双电桥

标准电阻R_N和被测电阻R_X的电位端接线电阻值应小于0.002Ω，跨接电阻r应小于0.001Ω。

（1）      位电阻值≤0.02Ω。

（2）      电桥示值的允许变差如下:

① 测定臂电阻示值变差≤0.002Ω

② 比例臂电阻示值:＞10Ω时,变差≤0.004Ω

                 ≤10Ω时变差≤0.02Ω

（5）电桥电路与外壳之间的缘电阻≥500MΩ

（6）电桥电路与外壳之间应耐受频率为50H_Z的正弦波交流电压500V历时1分钟而不击穿。

三、原     理

本电桥简化原理线路如图1所示：

 S₁及S₂——比例臂选择开关。

R₁及R₂——比例臂电阻。

I……V——R_M及R′_M 电阻箱式测量臂的读数盘。

K₁及K₂——检流计通断按钮。

K₃————检流计短路按钮。

K₄——— 电源通断按钮。

3及4——双电桥时接标准电阻（R_N）的端钮。

7及8——双电桥时接未知电阻（R_X）的端钮。

5及6——单电桥时接未知电阻（R_X）的端钮。

1及2——外接检流计（G）的端钮。

9及10——单电桥时接电源（E）的端钮。

11————静电屏蔽端钮。

按照测量需要和使用规则，分别可以组成单电桥和双电桥的测量线路：

  1、单电桥测量线路原理图如图2所示

测量时利用测量臂R_M的调节，使检流计指，得单电桥测量被测电阻R_X的计算式：

R_X=——·R_M         （Ω）

2、双电桥测量线路原理图如图3所示：

图中:  r₁～r₄——外接连线电阻

r₀————外接跨线电阻

S——外接电流转向开关。

R_P——外接可变电阻器（箱）

A——直流安培表（根据电路中所需电流而定）。

测量时，利用测量臂R_M和R′_M的联动调节，使检流计指，得双电桥测量被测电阻R_X计算式：（跨线电阻r≤0.001Ω时）

R_X=——·R_N         （Ω）

当调换R_X和R_N的位置时:

R_X=——·R_N         （Ω）

式中: R_M=R′_M

四、结   构

本仪器的检流计和的接线端钮、操作部件、冷态检测端钮等都安装在铝质面板上与机箱装配，美观醒目，牢固好用。转换开关的接触元件采用银铜复合材料制成；电阻元件采用电阻率稳定的锰铜材料精心制造并经人工老化处理。

五、使用说明

（一）  单电桥法测量步骤：

1． 1中的1～11号

端钮是老式接法。之所以要保

留该图，原因有三：表达原理

简洁明了：与老用户脸熟；老

式产品还在销售。新式仪器的

单电桥测量线路按图4连接，

同时可参阅图1、图2。        图4 FMQJ19型电桥的单桥法测量接线图

2．将检流计右侧的“单－双桥”转换开关从“空”档调到“单”档。

3．根据被测电阻R_X估计值的大小，按表1选择合适的电源电压。具体方法是：调节检流计左下方的“灵敏度”旋钮，该旋钮又是“量程/电源适配区间”选择旋钮，旋钮周围按顺时针标有被测电阻范围10⁰－10¹－10²－10³－10⁴－10^-1－10^-2－10⁵－10⁶－10^-3－10^-5，单位是欧姆（Ω），这个数字链正好对应了电源电压从0.2V连续递增到5V的变化顺序,表明不同大小的R_X需要不同大小的测量电压.调节该旋钮不很,电压越高(顺时针旋转)则灵敏度越高,但电阻元件发热会造成指针飘移,甚至烧毁元件。所以，只要灵敏度够用，电压尽量就低不就高。

开机前应将该旋钮逆时针转到底，以便使仪器从电流小（也是灵敏度小）状态开始工作，这样即使电桥偏离平衡态很远，检流计的偏转也不量程，一方面能保护检流计，更重要的是接下来调节桥臂时（先调位即×100Ω的测量盘），能根据检流计判断调节的方向是否正确；反之，若一开机电流就很大，检流计指针量程偏在某一边，无论怎样调节桥臂，都看不出指针的偏转力度有无变化。初学者操作不得要领，调平费时甚至烧坏仪器，多数都是没有想清楚这一层逻辑关系。

随着电桥被初步调平，谨慎电流（亦即灵敏度），使检流计原来的微小偏移得以放大，提示操作者进一步调平，从次高位即×10Ω的测量盘逐步调到位，类似调天平，从大砝码调到小砝码。一般地，当转动各位测量盘调平电桥时，若把仪器误差前一位所对应的盘转动&plun;1档，检流计对应的偏转量能有1格左右，可以为仪器灵敏度已高，调平过程已收敛到位，可以读记数据了，不心再电流继续调平。这是因为，检流计偏转的视觉识别阈为&plun;0.1格,已经小于等于仪器误差。

4.根据被测电阻R_X的估计值,按表1选择合适的比例臂R₁、R₂数值，尽量令R_M读数盘的位（×100Ω）被利用，至少用到次高位（×10Ω），以测量结果的数位多。

5．测中、低阻时每根外接导线的电阻均不应大于0.001Ω。

6．以上都是测量前应考虑的事项。准备好以后，按动面板右上角的电源开关（红色），通电预热5分钟。将检流计下方的钮子开关掷向“内”，调节检流计右下方的“调”旋钮，使检流计指针准确指。当变动某个桥臂电阻或电源电压之后，要记住在松开“电源（两）”按钮的状态下给检流计重新调。

7．先按下“粗”即K₁按钮（面板左下角），使检流计接通；再按下“电源（两）”即K₄按钮（面板左下角）使电源接通，此时检流计指示有偏转。从高位到低位调节R_M读数盘使检流计指，松开“电源（两）”即K₄按钮将电源切断。

8．再按下“细”即K₂按钮（面板左下角），后按下“电源（两）”按钮，发现检流计还有偏转，再次调节R_M读盘使检流计指，松开“电源（两）”按钮。适当灵敏度，重复7、8两款操作，可求得被测电阻值为

R_X=R_M·——                     （1）

9．电阻元件发热原因有二：电压太高或通电时间太长。测量中应经常松开“电源（两）”按钮，以免元件发热引起指针飘移、测量读数不稳。

10．如果检流计灵敏度不能满足测量要求，可将检流计下方的钮子开关掷向“外”档，另选AC15、AZ19等型号的高灵敏度检流计（本厂有售），接到本电桥面板左上角的“外接检流计”接线柱上。

11．测试完毕应将“单-双桥”转换开关恢复到“空”档；“灵敏度”旋钮逆时针旋到底；关闭电源开关；令“粗”、“细”、“电源（两）”按钮释放（向上弹起）；R_1、R_2、R_M的各读数盘切不可回，一般置于中间档位较妥，以免误开机烧坏。

（二）  

双电桥法测量步骤：

1．测量线路按图5所

示进行连接，同时参看

图1及图3所示。

1． 将检流计右侧

的“单-双桥”转换开关

从“空”旋到“双”。

2． 根据被测电阻

R_X估计值的大小，按表

2选择合适的电源电压。     图5 QJ32型电桥的双桥法测量接线图

具体方法是:调节检流计左下方的“灵敏度”旋钮(又是“量程/电源适配区间”选择旋钮)，旋钮周围按顺时针标有被测电阻范围10⁰－10¹－10²－10³－10⁴－10^-1－10^-2－10⁵－10⁶－10^-3－10^-5，单位是欧姆（Ω），这个数字链正好对应了电源电压从0.2V连续递增到1.5V的变化顺序,表明不同大小的R_X需要不同大小的测量电压。调节该旋钮不很，电压越高（顺时针旋转）则灵敏度越高，但电阻元件发热越多，会造成指针飘移甚至烧毁元件，在使用双桥时尤其明显。所以，只要灵敏度够用，电压尽量就低不就高。开机前应将该旋钮逆时针转到底，测量中谨慎。

仪器面板左下角有一个“电源（两）”即K₄按钮，按下该按钮，电源接通；释放该按钮，电源切断。在调整桥臂、观察检流计的过程中，“电源（两）”按钮只能点动（短时接通，随手释放），不允许持续通电，用作双臂电桥时尤其要注意。

4.根据被测电阻R_X的估计值，按照表2和公式R_M=R_XR₁/R_N，选择合适的R_N值（尽量接近R_X），进而选择合适的R_1、R₂数值（R₂恒等于R₁），尽量令R_M读数盘的位（×100Ω）被利用，至少用到次高位（×10Ω），以测量结果的数位多。

1. R_X、R_N的每根外接导线的电阻均不应大于Ω。

6．准备工作做好后,按动面板右上角的电源开关(红色),通电预热5分钟.将检流计下方的钮子开关掷向“内”，调节检流计右下方的“调”旋钮，使检流计指针准确指。当变动某个桥臂电阻或电源电压之后，要记住在松开“电源（两）”按钮的状态下给检流计重新调。

7．先按下“粗”即K₁按钮，使检流计接通；再按下“电源（两）”按钮使电源接通，此时检流计指示有偏转。调节R_M读数盘使检流计指，松开“电源（两）”按钮将电源切断。

8．再按下“细”即K₂按钮，顺次按下“由源（两）”按钮，发现检流计还有偏转，再次调节R_M读数盘使检流计指，松开“电源（两）”按钮。适当灵敏度，重复7、8两款操作，此时可求得被测电阻值为

R_X=R_N·—————（Ω）            （2）

9．以上8款要求R_N尽量接近R_X，此外还要求R_N≤R_X。实践中会遇到相反的情况，即R_N虽然接近R_X，但R_N≥R_X。此时可采取如下变通措施完成测量：将图5中的R_N和R_X调换位置，仍按照上述方法操作，按下式计算结果：

R_X=R_N·—————（Ω）          （3）

还可按照8、9两款测量同一个电阻，将（2）、（3）两式求平均，以便减小系统误差。

10．电阻元件发热原因有二：电压太高或通电时间太长。测量中应经常松开“电源（两）”按钮，以免元件发热引起指针飘移、测量读数不稳。与单桥相比，本条款对双桥尤为重要，因为双桥电流比单桥大得多，调平时只能点动“电源（两）”按钮，随手释放，切不可按下锁。

11．紧靠“电源（两）”按钮右边有一个“换向开关”。测量中如发现回路热电势影响严重，可在该“换向开关”正、反状态下测两次取平均。

12．如果检流计灵敏度不能满足测量要求，可将检流计下方的钮子开关掷向“外”档，另选AC15、AZ19等型号的高灵敏度检流计（本厂有售），接到本电桥面板左上角的“外接检流计”接线柱上。

13．测试完毕应将“单-双桥”转换开关恢复到“空”档；“灵敏度”旋钮逆时针旋到底；关闭电源开关；令“粗”、“细”、“电源（两）”按钮释放（向上弹起）；R₁、R₂、R_M的各读数盘置于中间档位较妥。

六、注意事项

1．电桥测量时应按照表1及表2规定，尽可能用R_M的第Ⅰ读数盘（即×100盘，位数字）读出被测电阻值R_X的位数字，从而使测得值更为正确，并可减少电阻元件的消耗功率（如有条件采用高灵敏度的检流计时，则电源电压和线路电流都可相应减小）。

2．当使用环境湿度比较低（即干燥）时，测量时如发生静电干扰，可将电桥和检流计上具有的接地接线端钮一起连接接地后，即可除消。

3．当单电桥法测量较高电阻时，如发现泄漏电流干扰，可采用对称电路法按图6进行测试。图中：

R_P1及R_P2——外接等效可变电阻器（箱）

S₃——外接转换开关。

测量时先松开K₄按钮，断开电源，然后按下K₁按钮（粗）并将转换开关S₃放在“A”的位置，此时R_X、R₁，R_P1及R_P2组成无源桥路，当检流计G指示有偏转，可利用外接变阻器（箱）R_P1或R_P2的调节，使检流计指，顺次按下K₂（细）依靠R_P1或R_P2的调节，再次使检流计指，得检流计端和大地等电位的条件，将开关S₃转到“B”的位置，始可按下K₄按钮接通电路，并按单电桥法测量步骤对被测电阻R_X进行测量。

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