携式直流单双臂电桥,是依照现行《中学理科教育仪器装备目录》的要求而规划的(装备目录中的编号为0413)。首要供中等学校物理实验室进行电阻丈量运用。其面板如图54—1所示。
首要技术指标
1.丈量规模:10-4-106Ω。
确保准确度丈量规模:单桥10—104Ω;双桥10-2-102Ω。
2.内附检流计电流常数5×10-7A/mm。
3.内附电源:直流6V(干电池四节)。
4.体积:280×200×110mm。
原理与结构
用单电桥测中值电阻时,操作便利,准确度较高。但在进行低值电阻丈量时,因为衔接导线电阻和触摸电阻都包含在不知道桥臂内,且阻值往往大于被测电阻值,因而会呈现很大的差错。为战胜这一弊端,常选用双臂电路,如图54—2所示。
测验中,不知道电阻选用四端接线法。电流接头C1、C2,电位接头P1、P2均不在不知道电阻桥臂中。但使R1=R1′,R2=R2′,那么接线电阻和触摸电阻对丈量成果影响甚微,完全可以忽略不计。因此即确保了电桥在测验低值电阻时的准确度。经推导可得:
图54-2中,R1=R1′为比较臂;R3为份额臂;R1=RS′为定值。
作业原理
携式直流单双臂电桥电原理图如图54-3所示。图中G为内附检流计,R为滑润调理臂,由四只同步十进开关与四十八个电阻线圈构成。K1为单桥份额臂,由六只总阻值为1000欧姆的电阻焊在开关上。K2为双桥份额臂,由四只规范电阻焊在开关上组成。K为电源切换设备。改动K、K1、K2就能使电桥别离当作单电桥或双电桥运用。
运用办法
1.首先按表54-3挑选被测电阻的相对应的参数。
2.挑选电源开关。运用单电桥时,开关置于“单”处,此刻电源电压为6伏,电路串接限流电阻10欧。运用双电桥时,开关置于“双”处,电源电压为1.5伏,线路串接限流电阻0.5欧。需外接电源时,开关置于“关”处,内附电源即堵截。
运用内接检流计时
先将“G”端钮上的衔接片放在“外接”方位。调理检流计上方指零旋钮,使指针指零,每次丈量之后,应查看指针是否违背。为进步在高阻值丈量中的精度,需外接高灵敏度检流计(如AC15型直流复射式检流计)时,应将衔接片放在“内接”方位,外接检流计接在“外接”两头钮上。
单臂电桥的丈量
先把双桥份额臂(双桥倍率旋钮)扳向“单”方位,电源挑选开关也扳向“单”方位。将被测电阻接入“Rx1”接线柱两头。估量被测电阻值,挑选“单桥倍率”的恰当数值。查看无误后,先按下检流计按钮开关“G”,再按下电源开关“B”(按钮开关“B”“G”旋转90°可锁住),调理滑润调理臂的四支旋钮,使检流计指针指“零”。此刻电桥平衡,被测电阻值等于:单桥倍率读数乘滑润调理臂读数(欧姆)。
如无法估量被测电阻值,一般将份额臂放在103档,比较臂放在1000欧上,按下“B”按钮,然后轻按“G”按钮后即松开,如检流计指针晃向“+”的一边,阐明被测电阻大于1000欧,可把份额臂放在104档,再次接下“B”、“G”按钮,假如指针仍在“+”边,可把份额臂放在105档。假如开始时指针晃向“-”边,则阐明被测电阻小于1000欧,可把份额臂放在102档或10档上。如此,可得Rx的大约数值然后选定倍率,调理四个比较臂读数盘,使检流计平衡。
双臂电桥的丈量
先把单桥倍率扳向“双”方位,电源挑选开关置于“双”方位。将被测电阻按图54-4所示联接。C1C2为电流端,P1P2为电位端,AB之间为被测电阻,丈量办法同单桥,电桥平衡时被测电阻值等于:双桥倍率读数乘滑润调理臂读数(欧姆)。
为确保丈量精度,运用时比较臂应不小于0.01欧。用作单桥时,最好用上比较臂X1读数盘。
根本差错
在确保准确度温度规模内,相对湿度小于80%的条件下,其根本量程内答应差错为:
式中:K为份额系数;R为滑润调理臂读数示值(欧);a为准确度等级;Δ为电桥根本差错;ΔR为滑润调理臂最小步进一个示值。
单臂电桥≤0.002欧;
双管电桥电位接线和内桥臂电流端接线均≤ 0.02欧。
查验办法:用AC15/6型光点检流计、ZX54型精细直流电阻箱(0.01级)、BZ11型过度规范电阻XO.01欧、XO.1欧(0.01级)、YJ一44型直流稳压电源,选用整体法查验,其根本差错应符合要求。
携式直流单双臂电桥的查验(示值差错和绝缘电阻)
示值变差:在确保准确度丈量规模内进行。丈量前需来回旋转开关方位。对同一被测目标,取其中最大的一次变差为该电桥的示值变差,其变差不该超越0.2欧。
内附检流计
(1)灵敏度查验:在规则的供电电压设根本量程内,丈量时先使电桥平衡,使检流计指针指零。然后改动桥臂电阻a%,检流计指针偏转应不小于1小格(a──准确度等级:单桥 0.2,双桥0.5)。
(2)阻尼时刻:断电后,指针应在不超越4秒的时刻内中止。
(3)电流常数:小于5×10-7安/毫米。
(4)机械调零:调整(旋动调零器)检流计机械调零器,指针应左右移动大于5格。
耐压实验
在环境温度+15℃~25℃,相对湿度不大于80%的条件下,电桥电路与外壳间的绝缘强度,应能耐受频率为50赫,500伏的正弦沟通电压,历时1分钟不击穿。实验时,升压、降压速率约为100伏/秒。
保护修补一
1.当丈量低值电阻时,作业电流较大(达3安左右),可接入20安/时以上的蓄电池或直流稳压电源。
2.在丈量电感、电路(电机,变压器等)的直流电阻时,应先按下“B”按钮,再按“G”按钮;断开时,先松开“G”,后松开“B”。
3.运用双桥时,“B”按钮应间歇运用,以防止糟蹋电源。接线柱到被测电阻间衔接导线的电阻不得大于0.05欧。
准确度等级
准确度等级:见表54-1。
非根本量程和答应差错
电桥的非根本量程和答应差错,见表54-2。
保护与修补二
1.电桥放置时刻较长而从头运用时,应将各旋钮开关滚动数次,以使触摸杰出。一起进行电桥绝缘电阻的测验(电桥一切端钮与外壳间的绝缘电阻不该小于50兆欧)。
2.电桥应存放在10℃-40℃,相对湿度不大于80%的且不含腐蚀气体的环境中,运用时应轻拿轻放,搬动时应锁闭内附检流计(检流计衔接片放在“内接”方位)。较长时刻不运用时,应将内附电池取出。
绝缘电阻:用ZC25-3型兆欧表查验,电桥一切端钮与电桥外壳间的绝缘电阻不该小于50兆欧。
该电桥选用密闭箱式结构。滑润调理臂、单双桥份额臂、检流计、作业电源和规范电阻均装于一块金属面板上。一切电阻元件均选用优质漆包锰钢漆包线,以无感式绕于高频瓷管上,并经过严厉的人工老化挑选,然后确保阻值安稳牢靠。规划时考虑到运用便利。可从电桥面板上的滑润调理臂示值和倍率档示值直接读出被测阻值。