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直流单电桥测量电阻 单臂电桥

单臂电桥(DC单桥测量电阻)
桥梁分为DC桥和交流桥 。DC电桥分为单桥和双桥，分别测量中等电阻和小电阻 。交流电桥可以测量电感、电容或复阻抗 。由于电量的测量具有精度高、易于传输和存储的优点，所以工程中的很多非电量，如温度、应力、应变等物理量，通常都是通过传感器转换成电阻和电容的变化，再通过电桥进行测量 。本节介绍DC单桥测电阻的原理 。
单DC桥的工作原理
【直流单电桥测量电阻 单臂电桥】单DC电桥也叫惠斯通电桥和惠斯通电桥 。原理电路如图1所示 。其中，R1、R2、R3、R4组成四个桥臂，A、B、C、D为四个顶点，G为振镜，E为电源 。电源接在A、B两点之间，称为电源对角线 。C点和D点之间接一个检流计，叫做检流计的对角线 。

图1单桥示意图
当调节几个桥臂的电阻使得检流计支路的电流IA=0等于0时，该桥称为“平衡”，有:i1 = I2，i3 = i4 。利用电路理论，我们可以得到:

上面的公式表明，当电桥平衡时，电桥相对桥臂的电阻乘积相等 。如果Rl是未知电阻，假设该值是Rx，则可以从R2、R3和R4的值获得测得的电阻Rx的值 。
在实际的桥式电路中，调节两个可调电阻R2和R3通常是连在一起的，所以调节R2/R3的比值，一般为10n 。R2/R3提供了一个比例，所以R2和R3也被称为“比例臂” 。R4的值可以从零开始连续调整 。它的数字位数由电桥的精度决定，电桥被称为比较臂 。
不平衡DC单桥测量电阻
当图1所示的DC单桥不平衡时，可以通过测量桥上的电流或桥上的电压来测量待测电阻 。或者，待测电阻可以连接到一个“电桥”，如图2所示 。在这种情况下，电桥应该是不平衡电桥，通过测量电桥上的电流IX或电压可以确定待测电阻Rx 。
计算过程如下:去掉图2中的“桥”Rx，剩下的电路是一个以A和B为输出端的二端网络 。这种双端网络的戴维宁等效电路如图3所示 。在…之中


图2不平衡DC单桥测量电阻

图3不平衡惠斯通电桥的计算
可以看出，电桥电流Ix和待测电阻Rx是单值函数关系 。如果用安培计测量电桥电流，就可以反过来计算出被测电阻的值 。这就是不平衡电桥测电阻的原理 。
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