教學(xué)用直流單雙臂電橋揚(yáng)州冠豐

教學(xué)用直流單雙臂電橋揚(yáng)州冠豐，采用凱爾文線(xiàn)路寬量程的攜帶式精密型直流電橋。產(chǎn)品置有指零儀并能內(nèi)附工作電源。適宜工礦企業(yè)、科研單位的實(shí)驗(yàn)室及室、車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)或野外工作場(chǎng)所對(duì)直流低電阻作精確測(cè)量。是電線(xiàn)電纜行業(yè)規(guī)程產(chǎn)品。采用流行新穎外殼。

教學(xué)用直流單雙臂電橋揚(yáng)州冠豐技術(shù)數(shù)據(jù)：

1．本電橋可在周?chē)諝鉁囟?0°±15℃,相對(duì)濕度≤80%和不含有害雜質(zhì)氣體的環(huán)境中工作。

2．當(dāng)溫度為20o±5℃,相對(duì)濕度≤80%，并按使用規(guī)則選用電壓及各橋臂阻值，其各量程誤差應(yīng)符合如下要求：

表1 單電橋

量 程			電 源 電 壓 （V）	誤差 （%）
被測(cè)電阻（Ω）	比例臂電阻（Ω）
RX	R1	R2
102～103	100	100	0～5	0.05 (基本)
103～104	1000
104～105	10000			±0.1

在使用中,若能滿(mǎn)足測(cè)量靈敏度時(shí),電源電壓應(yīng)就低不就高。

被測(cè)電阻RX之接線(xiàn)電阻值應(yīng)≤0.001Ω,如在測(cè)量中達(dá)不到該要求時(shí),可在測(cè)量中減去接線(xiàn)電阻值。

表2 雙電橋

被測(cè)電阻(Ω)	標(biāo)準(zhǔn)電阻(Ω)	比例臂電阻(Ω)	電源 電壓 (V)	誤差 (%)
RX	RN	R1≡R2
10～102 1～10	10	102	0～1.5	±0.05 (基本)
	1
10-1～1	10-1
10-2～10-1	10-2
10-3～10-2	10-3
RM R1 RM R1 調(diào)換RX和RN位置時(shí),計(jì)算式中——調(diào)換為——
10-4～10-3	10-3	102	0～1.5	±0.5
10-5～10-4		10		±5

標(biāo)準(zhǔn)電阻RN和被測(cè)電阻RX的電位端接線(xiàn)電阻值應(yīng)小于0.002Ω，跨接電阻r應(yīng)小于0.001Ω。

（1）零位電阻值≤0.02Ω。

（2）電橋示值的允許變差如下:

① 測(cè)定臂電阻示值變差≤0.002Ω

② 比例臂電阻示值:＞10Ω時(shí),變差≤0.004Ω

≤10Ω時(shí)變差≤0.02Ω

（5）電橋電路與外殼之間的絕緣電阻≥500MΩ

（6）電橋電路與外殼之間應(yīng)耐受頻率為50HZ的正弦波交流電壓500V歷時(shí)1分鐘而不擊穿。

S1及S2——比例臂選擇開(kāi)關(guān)。

R1及R2——比例臂電阻。

I……V——RM及R′M電阻箱式測(cè)量臂的讀數(shù)盤(pán)。

K1及K2——檢流計(jì)通斷按鈕。

K3————檢流計(jì)短路按鈕。

K4——— 電源通斷按鈕。

3及4——雙電橋時(shí)接標(biāo)準(zhǔn)電阻（RN）的端鈕。

7及8——雙電橋時(shí)接未知電阻（RX）的端鈕。

5及6——單電橋時(shí)接未知電阻（RX）的端鈕。

1及2——外接檢流計(jì)（G）的端鈕。

9及10——單電橋時(shí)接電源（E）的端鈕。

11————靜電屏蔽端鈕。

按照測(cè)量需要和使用規(guī)則，分別可以組成單電橋和雙電橋的測(cè)量線(xiàn)路：

1、單電橋測(cè)量線(xiàn)路原理圖如圖2所示，圖2 QJ19型直流電橋的單電橋測(cè)量線(xiàn)原理圖

R1

測(cè)量時(shí)利用測(cè)量臂RM的調(diào)節(jié)，使檢流計(jì)指零，得單電橋測(cè)量被測(cè)電阻RX的計(jì)算式：

R2

RX=——·RM （Ω）

2、雙電橋測(cè)量線(xiàn)路原理圖如圖3所示：

圖3 QJ19型直流電橋的雙電橋法測(cè)量線(xiàn)路原理圖

圖中:r1～r4——外接連線(xiàn)電阻

r0————外接跨線(xiàn)電阻

S——外接電流轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)。

RP——外接可變電阻器（箱）

A——直流安培表（根據(jù)電路中所需電流而定）。

測(cè)量時(shí)，利用測(cè)量臂RM和R′M的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，使檢流計(jì)指零，得雙電橋測(cè)量被測(cè)電阻RX計(jì)算式：（跨線(xiàn)電阻r≤0.001Ω時(shí)）

R1

RM

RX=——·RN （Ω）

R1

當(dāng)調(diào)換RX和RN的位置時(shí):

RM

RX=——·RN （Ω）

式中: RM=R′M

教學(xué)用直流單雙臂電橋揚(yáng)州冠豐結(jié)構(gòu)：

本儀器的檢流計(jì)和所有的接線(xiàn)端鈕、操作部件、冷態(tài)檢測(cè)端鈕等都安裝在鋁質(zhì)面板上與機(jī)箱裝配，美觀(guān)醒目，牢固好用。所有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的接觸元件全部采用銀銅復(fù)合材料制成；電阻元件采用電阻率穩(wěn)定的錳銅材料精心制造并經(jīng)人工老化處理。

使用說(shuō)明：

（一）單電橋法測(cè)量步驟：

1．1中的1～11號(hào)

端鈕是老式接法。之所以要保

留該圖，原因有三：表達(dá)原理

簡(jiǎn)潔明了：與老用戶(hù)臉熟；老

式產(chǎn)品還在銷(xiāo)售。新式儀器的

單電橋測(cè)量線(xiàn)路按圖4連接，

同時(shí)可參閱圖1、圖2。 圖4 FMQJ19型電橋的單橋法測(cè)量接線(xiàn)圖

2．將檢流計(jì)右側(cè)的“單－雙橋”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)從“空”檔調(diào)到“單”檔。

3．根據(jù)被測(cè)電阻RX估計(jì)值的大小，按表1選擇合適的電源電壓。具體方法是：調(diào)節(jié)檢流計(jì)左下方的“靈敏度”旋鈕，該旋鈕又是“量程/電源適配區(qū)間”選擇旋鈕，旋鈕周?chē)错槙r(shí)針標(biāo)有被測(cè)電阻范圍100－101－102－103－104－10-1－10-2－105－106－10-3－10-5，單位是歐姆（Ω），這個(gè)數(shù)字鏈正好對(duì)應(yīng)了電源電壓從0.2V連續(xù)遞增到5V的變化順序,表明不同大小的RX需要不同大小的測(cè)量電壓.調(diào)節(jié)該旋鈕不必很精確,電壓越高(順時(shí)針旋轉(zhuǎn))則靈敏度越高,但電阻元件發(fā)熱會(huì)造成指針飄移,甚至燒毀元件。所以，只要靈敏度夠用，電壓盡量就低不就高。

開(kāi)機(jī)前應(yīng)將該旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，以便使儀器從電流zui?。ㄒ彩庆`敏度zui小）狀態(tài)開(kāi)始工作，這樣即使電橋偏離平衡態(tài)很遠(yuǎn)，檢流計(jì)的偏轉(zhuǎn)也不超量程，一方面能保護(hù)檢流計(jì)，更重要的是接下來(lái)調(diào)節(jié)橋臂時(shí)（先調(diào)zui高位即×100Ω的測(cè)量盤(pán)），能根據(jù)檢流計(jì)判斷調(diào)節(jié)的方向是否正確；反之，若一開(kāi)機(jī)電流就很大，檢流計(jì)指針超量程偏在某一邊，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)橋臂，都看不出指針的偏轉(zhuǎn)力度有無(wú)變化。初學(xué)者操作不得要領(lǐng)，調(diào)平費(fèi)時(shí)甚至燒壞儀器，多數(shù)都是沒(méi)有想清楚這一層邏輯關(guān)系。

隨著電橋被初步調(diào)平，謹(jǐn)慎增大電流（亦即提高靈敏度），使檢流計(jì)原來(lái)的微小偏移得以放大，提示操作者進(jìn)一步調(diào)平，從次高位即×10Ω的測(cè)量盤(pán)逐步調(diào)到zui低位，類(lèi)似調(diào)天平，從大砝碼調(diào)到小砝碼。一般地，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)各位測(cè)量盤(pán)調(diào)平電橋時(shí)，若把儀器誤差前一位所對(duì)應(yīng)的盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)±1檔，檢流計(jì)對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)量能有1格左右，可以為儀器靈敏度已足夠高，調(diào)平過(guò)程已收斂到位，可以讀記數(shù)據(jù)了，不心再增大電流繼續(xù)調(diào)平。這是因?yàn)椋?檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)的視覺(jué)識(shí)別閾為±0.1格,已經(jīng)小于等于儀器誤差。

4.根據(jù)被測(cè)電阻RX的估計(jì)值,按表1選擇合適的比例臂R1、R2數(shù)值，盡量令RM讀數(shù)盤(pán)的zui高位（×100Ω）被利用，至少用到次高位（×10Ω），以保證測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)位足夠多。

5．測(cè)中、低阻時(shí)每根外接導(dǎo)線(xiàn)的電阻均不應(yīng)大于0.001Ω。

6．以上都是測(cè)量前應(yīng)考慮的事項(xiàng)。準(zhǔn)備好以后，按動(dòng)面板右上角的電源開(kāi)關(guān)（紅色），通電預(yù)熱5分鐘。將檢流計(jì)下方的鈕子開(kāi)關(guān)擲向“內(nèi)”，調(diào)節(jié)檢流計(jì)右下方的“調(diào)零”旋鈕，使檢流計(jì)指針準(zhǔn)確指零。當(dāng)變動(dòng)某個(gè)橋臂電阻或電源電壓之后，要記住在松開(kāi)“電源（兩）”按鈕的狀態(tài)下給檢流計(jì)重新調(diào)零。

7．先按下“粗”即K1按鈕（面板左下角），使檢流計(jì)接通；再按下“電源（兩）”即K4按鈕（面板左下角）使電源接通，此時(shí)檢流計(jì)指示有偏轉(zhuǎn)。從高位到低位調(diào)節(jié)RM讀數(shù)盤(pán)使檢流計(jì)指零，松開(kāi)“電源（兩）”即K4按鈕將電源切斷。

8．再按下“細(xì)”即K2按鈕（面板左下角），后按下“電源（兩）”按鈕，發(fā)現(xiàn)檢流計(jì)還有偏轉(zhuǎn)，再次調(diào)節(jié)RM讀盤(pán)使檢流計(jì)指零，松開(kāi)“電源（兩）”按鈕。適當(dāng)增大靈敏度，重復(fù)7、8兩款操作，可求得被測(cè)電阻值為

R1

R2

RX=RM·—— （1）

9．電阻元件發(fā)熱原因有二：電壓太高或通電時(shí)間太長(zhǎng)。測(cè)量中應(yīng)經(jīng)常松開(kāi)“電源（兩）”按鈕，以免元件發(fā)熱引起指針飄移、測(cè)量讀數(shù)不穩(wěn)。

10．如果檢流計(jì)靈敏度不能滿(mǎn)足測(cè)量要求，可將檢流計(jì)下方的鈕子開(kāi)關(guān)擲向“外”檔，另選AC15、AZ19等型號(hào)的高靈敏度檢流計(jì)（本廠(chǎng)有售），接到本電橋面板左上角的“外接檢流計(jì)”接線(xiàn)柱上。

11．測(cè)試完畢應(yīng)將“單-雙橋”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)恢復(fù)到“空”檔；“靈敏度”旋鈕逆時(shí)針旋到底；關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)；令“粗”、“細(xì)”、“電源（兩）”按鈕釋放（向上彈起）；R1、R2、RM的各讀數(shù)盤(pán)切不可回零，一般置于中間檔位較妥，以免誤開(kāi)機(jī)燒壞。

（二）

R

雙電橋法測(cè)量步驟：

1．測(cè)量線(xiàn)路按圖5所

示進(jìn)行連接，同時(shí)參看

圖1及圖3所示。

3．將檢流計(jì)右側(cè)

的“單-雙橋”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

從“空”旋到“雙”。

4．根據(jù)被測(cè)電阻

RX估計(jì)值的大小，按表

2選擇合適的電源電壓。 圖5 FMQJ19型電橋的雙橋法測(cè)量接線(xiàn)圖

具體方法是:調(diào)節(jié)檢流計(jì)左下方的“靈敏度”旋鈕(又是“量程/電源適配區(qū)間”選擇旋鈕)，旋鈕周?chē)错槙r(shí)針標(biāo)有被測(cè)電阻范圍100－101－102－103－104－10-1－10-2－105－106－10-3－10-5，單位是歐姆（Ω），這個(gè)數(shù)字鏈正好對(duì)應(yīng)了電源電壓從0.2V連續(xù)遞增到1.5V的變化順序,表明不同大小的RX需要不同大小的測(cè)量電壓。調(diào)節(jié)該旋鈕不必很精確，電壓越高（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)）則靈敏度越高，但電阻元件發(fā)熱越多，會(huì)造成指針飄移甚至燒毀元件，在使用雙橋時(shí)尤其明顯。所以，只要靈敏度夠用，電壓盡量就低不就高。開(kāi)機(jī)前應(yīng)將該旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，測(cè)量中謹(jǐn)慎增大。

儀器面板左下角有一個(gè)“電源（兩）”即K4按鈕，按下該按鈕，電源接通；釋放該按鈕，電源切斷。在調(diào)整橋臂、觀(guān)察檢流計(jì)的過(guò)程中，“電源（兩）”按鈕只能點(diǎn)動(dòng)（短時(shí)接通，隨手釋放），不允許持續(xù)通電，用作雙臂電橋時(shí)尤其要注意。

4.根據(jù)被測(cè)電阻RX的估計(jì)值，按照表2和公式RM=RXR1/RN，選擇合適的RN值（盡量接近RX），進(jìn)而選擇合適的R1、R2數(shù)值（R2恒等于R1），盡量令RM讀數(shù)盤(pán)的zui高位（×100Ω）被利用，至少用到次高位（×10Ω），以保證測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)位足夠多。

1. RX、RN的每根外接導(dǎo)線(xiàn)的電阻均不應(yīng)大于0.001Ω。

6．準(zhǔn)備工作做好后,按動(dòng)面板右上角的電源開(kāi)關(guān)(紅色),通電預(yù)熱5分鐘.將檢流計(jì)下方的鈕子開(kāi)關(guān)擲向“內(nèi)”，調(diào)節(jié)檢流計(jì)右下方的“調(diào)零”旋鈕，使檢流計(jì)指針準(zhǔn)確指零。當(dāng)變動(dòng)某個(gè)橋臂電阻或電源電壓之后，要記住在松開(kāi)“電源（兩）”按鈕的狀態(tài)下給檢流計(jì)重新調(diào)零。

7．先按下“粗”即K1按鈕，使檢流計(jì)接通；再按下“電源（兩）”按鈕使電源接通，此時(shí)檢流計(jì)指示有偏轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)RM讀數(shù)盤(pán)使檢流計(jì)指零，松開(kāi)“電源（兩）”按鈕將電源切斷。

8．再按下“細(xì)”即K2按鈕，順次按下“由源（兩）”按鈕，發(fā)現(xiàn)檢流計(jì)還有偏轉(zhuǎn)，再次調(diào)節(jié)RM讀數(shù)盤(pán)使檢流計(jì)指零，松開(kāi)“電源（兩）”按鈕。適當(dāng)增大靈敏度，重復(fù)7、8兩款操作，此時(shí)可求得被測(cè)電阻值為

RM

R1（orR2）

RX=RN·—————（Ω） （2）

9．以上8款要求RN盡量接近RX，此外還要求RN≤RX。實(shí)踐中會(huì)遇到相反的情況，即RN雖然接近RX，但RN≥RX。此時(shí)可采取如下變通措施完成測(cè)量：將圖5中的RN和RX調(diào)換位置，仍按照上述方法操作，按下式計(jì)算結(jié)果：

R1（orR2）

RM

RX=RN·—————（Ω） （3）

還可按照8、9兩款測(cè)量同一個(gè)電阻，將（2）、（3）兩式求平均，以便減小系統(tǒng)誤差。

10．電阻元件發(fā)熱原因有二：電壓太高或通電時(shí)間太長(zhǎng)。測(cè)量中應(yīng)經(jīng)常松開(kāi)“電源（兩）”按鈕，以免元件發(fā)熱引起指針飄移、測(cè)量讀數(shù)不穩(wěn)。與單橋相比，本條款對(duì)雙橋尤為重要，因?yàn)殡p橋電流比單橋大得多，調(diào)平時(shí)只能點(diǎn)動(dòng)“電源（兩）”按鈕，隨手釋放，切不可按下鎖死。

11．緊靠“電源（兩）”按鈕右邊有一個(gè)“換向開(kāi)關(guān)”。測(cè)量中如發(fā)現(xiàn)回路熱電勢(shì)影響嚴(yán)重，可在該“換向開(kāi)關(guān)”正、反狀態(tài)下測(cè)兩次取平均。

12．如果檢流計(jì)靈敏度不能滿(mǎn)足測(cè)量要求，可將檢流計(jì)下方的鈕子開(kāi)關(guān)擲向“外”檔，另選AC15、AZ19等型號(hào)的高靈敏度檢流計(jì)（本廠(chǎng)有售），接到本電橋面板左上角的“外接檢流計(jì)”接線(xiàn)柱上。

13．測(cè)試完畢應(yīng)將“單-雙橋”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)恢復(fù)到“空”檔；“靈敏度”旋鈕逆時(shí)針旋到底；關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)；令“粗”、“細(xì)”、“電源（兩）”按鈕釋放（向上彈起）；R1、R2、RM的各讀數(shù)盤(pán)置于中間檔位較妥。

注意事項(xiàng)：

1．電橋測(cè)量時(shí)應(yīng)按照表1及表2規(guī)定，盡可能用RM的第Ⅰ讀數(shù)盤(pán)（即×100盤(pán)，zui高位數(shù)字）讀出被測(cè)電阻值RX的*位數(shù)字，從而使測(cè)得值更為正確，并可減少電阻元件的消耗功率（如有條件采用高靈敏度的檢流計(jì)時(shí)，則電源電壓和線(xiàn)路電流都可相應(yīng)減小）。

2．當(dāng)使用環(huán)境濕度比較低（即干燥）時(shí)，測(cè)量時(shí)如發(fā)生靜電干擾，可將電橋和檢流計(jì)上具有的接地接線(xiàn)端鈕一起連接接地后，即可除消。

圖6 QJ19型直流電橋?qū)ΨQ(chēng)法測(cè)量線(xiàn)路原理圖

3．當(dāng)單電橋法測(cè)量較高電阻時(shí)，如發(fā)現(xiàn)泄漏電流干擾，可采用對(duì)稱(chēng)電路法按圖6進(jìn)行測(cè)試。圖中：

RP1及RP2——外接等效可變電阻器（箱）

S3——外接轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。

測(cè)量時(shí)先松開(kāi)K4按鈕，斷開(kāi)電源，然后按下K1按鈕（粗）并將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S3放在“A”的位置，此時(shí)RX、R1，RP1及RP2組成無(wú)源橋路，當(dāng)檢流計(jì)G指示有偏轉(zhuǎn)，可利用外接變阻器（箱）RP1或RP2的調(diào)節(jié)，使檢流計(jì)指零，順次按下K2（細(xì)）依靠RP1或RP2的調(diào)節(jié)，再次使檢流計(jì)指零，得檢流計(jì)端和大地等電位的條件，將開(kāi)關(guān)S3轉(zhuǎn)到“B”的位置，始可按下K4按鈕接通電路，并按單電橋法測(cè)量步驟對(duì)被測(cè)電阻RX進(jìn)行測(cè)量。

產(chǎn)品概述：

具備準(zhǔn)確度高、靈敏度高、調(diào)節(jié)性好的專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)，又具備物理模型明晰、面板結(jié)構(gòu)直觀(guān)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，因而被廣泛應(yīng)用在法定計(jì)量、科研生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等眾多領(lǐng)域中。但是這款備受歡迎的高檔電橋也有缺憾：其一，不能直接以市電充當(dāng)工作電源；其二，面板上沒(méi)有配備本機(jī)檢流計(jì)；其三，作為雙橋使用時(shí)，需要在機(jī)外搭建一條大電流電路（體外循環(huán)），因而購(gòu)置不方便，使用不利索。

 面板采用13端鈕的創(chuàng)新布局，直插市電，無(wú)“體外循環(huán)”，用戶(hù)可選用本機(jī)檢流計(jì)或外接檢流計(jì)，妥善解決了上述缺憾，*地方便了使用者，充分發(fā)揮并進(jìn)一步提升了單雙臂兩用直流電橋的技術(shù)特色。

1．本儀器準(zhǔn)確度等級(jí)為0.05級(jí).

2．本儀器測(cè)量范圍如下:

單橋:102～106Ω 雙橋：10-5～102Ω

3.本儀器各橋臂電阻值的冷態(tài)校驗(yàn)端子如下:

R1：PN1～RX單(右); R2：PN2～外接檢流計(jì)(右);

RM：PX1～外接檢流計(jì)(右);R′M：PX2～RX單(右);

4.根據(jù)上述第3款內(nèi)容,本儀器也能作為精密級(jí)可變電阻箱使用.