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单臂电桥的工作原理
（1） 单臂电桥的结构及原理
直流单臂电桥又称惠斯登电桥，其原理电路如图1（a）所示。图中被测电阻Rx和R2、R3、R4三个已知电阻连接成四边形。四个电阻的连接点a、b、c、d称为电桥的顶点；由这四个电阻组成的支路ac、cb、ad、bd称为桥臂。在电桥的两个顶点a、b之间（一般称为电桥输入端）接一个直流电源，而在电桥的另外两个顶点c、d之间（一般称为电桥输出端）接一个指零仪（检流计）。
当电桥电源接通之后，调节桥臂电阻R2、R3和R4，使c、d两个顶点的电位相等，即指零仪两端没有电位差，其电流Ig =0，这种状态称为电桥平衡。当电桥平衡时，有
Rx=R2*R4 / R3
上式中，R2 /R3称为电桥的比率臂，电阻R4称为比较臂。当电桥平衡时，可以由R2、R3和R4的电阻值求得被测电阻Rx。为读数方便，制造时，使R2 /R3的值为十进制倍数的比率，如0.1、1.0、10、100。等。这样，Rx便为已知量R4的十进制倍数，便于读取被测量。
用电桥测电阻实际上是将被测电阻与已知标准电阻进行比较
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来确定被测电阻值，只要比率臂电阻和比较臂电阻R2、R3和R4足够精确，Rx的测量准确度也就比较高。直流单臂电桥的准确度分为0. 01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0共8个等级。 由于上式是根据Ig=0得出的结论，所以指零仪必须采用高灵敏度的检
流计，以确保电桥的平衡条件，从而保证电桥的测量精度。 （2） QJ23型单臂电桥
电桥的种类很多，图1是常见的便携式QJ23型单臂电桥的原理电路和面板图，其准确度为0.2级。比率臂R2 /R3由8个电阻组成，共有7个挡位，分别为“10-3”、“10-2”、“l0-l”、“1”、“10”、“102”和“103”,示于面板左上方的读数盘上，由转换开关换接。比较臂R4由4个可调电阻箱串联组成，这4个电阻箱分别由9个1Ω、9个10Ω、9个100Ω、9个1000Ω的电阻组成，它们示于面板右上方的读数盘上，比较臂R4的值由面板上这4个读数盘所示的电阻值相加而得。调节面板上的读数盘，可得到0～9999Ω围任意的电阻值。
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（a） 原理电路图 （b） 面板图
图1 便携式QJ23型单臂电桥
l一倍率旋钮；2一比较臂读数盘；3～检流计 电桥可用附检流计，也可用外接检流计。在面板左下方有三个接线柱，使用接检流计时，用接线柱上的金属片将下面两个接线柱短接。检流计上装有锁扣，可将可动部分锁住，以免搬动时损坏悬丝。需要外接检流计时，用金属片将上面两个接线柱短接（即将附检流计短接），并将外接检流计接在下面两个接线柱上。电桥附有电源，需装入1号电池三节。需要时（如测量大电阻时），也可外接电源，面板左上方有一对接线柱，标有“+”、“一”符号，供外接电源用。
面板中下方有2个按钮开关，其中“G”为检流计支路的开关；“B”为电源支路的开关；面板右下方还有一对接线柱，标有“Rx”，
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用以连接被测电阻。
（3）单臂电桥使用步骤
① 先打开检流计锁扣，再调节指零仪，使指针位于零点。 ② 将被测电阻接到标有“Rx”的两个接线柱之间，根据被测电阻Rx 的近似值（可先用万用表测得），选择合适的倍率，以便让比较臂的4个电阻都用上，使测量结果为四位有效数字，提高读数精度。例如，Rx ≈8Ω，则可选择倍率0.001，若电桥平衡时比较臂读数为8211Ω，则被测电阻Rx为
Rx = 倍率×比较臂的读数= 0.001×8211=8. 211 (Ω) 如果选择倍率为1，则比较臂的前3个电阻都无法用上，只能测得Rx = 1×8= 8(Ω)，读数误差大，失去用电桥进行精确测量的意义。
③ 测量时，应先按电源支路开关“B”按钮，再按检流计“G”按钮。若检流计指针向“+”偏转，表示应加大比较臂电阻；若指针向“一”偏转，则应减小比较臂电阻。反复调节比较臂电阻，使指针趋于零位，电桥即达到平衡。调节开始时，电桥离平衡状态较远，流过检流计的电流可能很大，使指针剧烈偏转，故先不要将检流计按钮按死，要调节一次比较臂电阻，然后按一下“G”，
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当电桥基本平衡时，才可锁住“G”按钮。
④ 测量结束后，应先松开“G”按钮，再松开“B”按钮。否则，在测量具有较大电感的电阻时，因断开电源而产生的电动势会作用到检流计回路，使检流计损坏。
⑤电桥不用时，应将检流计锁扣锁住，以免搬运时震坏悬丝。 二．利用电桥测量电阻的原理
1.直流单臂电桥的原理性电路如图所示。它是由四 个电阻Ra、Rb、R0、RX联成一个四边形回路，这四个电阻称做电桥的四个“臂”。在这个四边形回路的一条对角线的顶点间接入直流工作电源，另一条对角线的顶点间接入检流计，这个支路一般称做“桥”。适当地调节R0值，可使C、D两点电位相同，检流计中无电流流过，这时称电桥达到了平衡。在电桥平衡时有：
E
RbCR0G
AB
RaRxD
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单臂电桥的工作原理(详细)
