常用仪器仪表工作原理简介(5)

4．直流电阻电桥
直流电阻电桥是仪表维修必备的测量仪器之一。主要用来测量电阻及各型热电阻的电阻值，以便快速、准确的得到检测温度值，也可对各种热电阻显示仪表及电子电桥计进行校准。
  （1）常规直流电阻电桥工作原理
直流电阻电桥，又称为单臂电桥或惠斯顿电桥，其采用典型二端式直流电桥原理, 如图9所示。图中：电阻R1、R2、R3、Rx是电桥的四个桥臂；电桥的一对角线b、d之间接检流计A，电源E通过电阻R。接在a、c之间，构成桥路的另一条对角线。可见电桥电路是由四个桥臂电阻和两个对角线所组成的。
图9 电桥电路
当电桥的四个桥臂电阻的值满足一定的关系时，即：
       R1/RX=R2/R3                          （4-1）
这时b、d两点的电位差为零，接在对角线b、d之间的检流计A中无电流流过，这种情况称为电桥的平衡状态。也可将上式改写成：R1R3=R2Rx 。当用电桥测量电阻值时，则被测电阻RX的电阻值为：
RX=(R2/R3 )*R1                           （4-2）
典型实用的直流电阻电桥如图10所示。从图中可见直流电阻电桥由比例臂R、比较臂RA、测量盘RB、内附检流计A及电源E等部分组成。

 图10 直流电阻电桥原理图
测量盘共有四组，每组以六个电阻器及开关组合成多个电阻示值，比例臂则采用差值式,按钮“B”和“G”分别用于控制桥路电源和指零仪的输入端,各按钮按下后旋转90°可以锁住,再旋转90°可以复位；电桥还有指零仪及电源内接、外接转换开关。
直流电桥检流计有采用张丝式及电子放大指零仪两种形式的，以电子放大指零仪的居多；此类电桥仅设置机械调零而无电气调零，并具有自动切断电源等功能。电子放大指零仪的使用与张丝式检流计一样简便，但其灵敏度高、可靠性好、抗过载能力强。
(2)数字式直流电桥的工作原理
QJ83A数字直流电桥工作原理如图11所示。被测电阻以四线制接入电桥，经基准电阻、精密运放和A／D转换器构成的半桥电路完成R／V变换，LCD显示器显示测试数据，量程切换电路在改变量程网络电阻同时，完成小数点和单位切换。

                  图11 QJ83A数字直流电桥工作原理框图
5．直流电阻箱的结构
直流电阻箱是电阻值可变的电阻量具，其电阻值可在已知范围内按一定的阶梯值改变。常用的是开关式直流电阻箱，它的线绕电阻元件是接在各触点之间，通过电刷旋转改变触点位置来选择相应的电阻值，即电阻箱里被利用的电阻，是介于起始触点和在使用时电刷所触及的触点之间的电阻。直流电阻箱的型号很多，但其结构、原理基本是一样的，区别只是电阻箱的调节范围、精度等级、功率不同而已。

(待续)

由于写的时间不固定，有时间写上一节就发了，所以给网友们带来不便，请见谅。

感谢帅克仪器的建议!我又补充了基本电桥电路的工作原理于上。