1.4 直流双臂电桥测量电阻(课件)-《电气测量技术》同步精品课堂(高等教育出版社)

2024-09-09
| 38页
| 245人阅读
| 1人下载
精品

内容正文:

1.4 直流双臂电桥测量电阻 电气测量技术 高教版 同步精品课堂 1 学习目标 认识直流双臂电桥 探究直流双臂电桥测量电阻的工作原理 掌握并学会使用直流双臂电桥测量电阻 知识目标 能力目标 新知学习 一 、识 — — 认识直流双臂电桥 要求:常见的直流双臂电桥如图所示,以小组为单位,仔细观察直流双臂电 桥,认识其外形与结构,读懂其参数含义。 新知学习 一 、识 — — 认识直流双臂电桥 1.结构 以 QJ44 型直流双臂电桥为例 新知学习 一 、识 — — 认识直流双臂电桥 2.直流双臂电桥的倍率选用方法 在测量时,可预估被测电阻的阻值大小,参照表选择适当的倍率。 倍率 被测电阻的阻值范围/0 ×100 1.1~11 x10 0.11~1.1 ×1 0.011~0.11 ×0.1 0.0011~0.011 ×0.01 0.00001~0.0011 新知学习 一 、识 — — 认识直流单臂电桥 要求 常见的直流单臂电桥如图所示,以小组为单位,仔细观察直流单臂电桥,认识其外形及各部分结构含义,讨论交流,增强对直流单臂电桥的认识。 新知学习 一 、识 — — 认识直流单臂电桥 1.结构 以QJ23A型直流单臂电桥为例 , 如图所示 。 新知学习 一 、识 — — 认识直流单臂电桥 2. 技术参数 QJ23A 型直流单臂电桥的技术参数见表。 比率臂 实际测量范围 有效量程 精度等级 被测值 0.001 0.001~9.9990 1~9.999 Ω 2% 个位 0.01 0.01~99.990 10~99.990 0.2% 十位 0.1 0.1~999.90 10²~999.90 0.2% 百位   1~99990 10³~99990 0.2% 千位 10 10~999900 10⁴~99990 Ω 0.5% 万位 100 100~9999000 10³~999900 Ω 0.5% 十万位 1000 1000~99990000 10⁶~9999000 Q 0.5% 百万位 新知学习 一 、识 — — 认识直流单臂电桥 3.直流双臂电桥的读数方法 直流双臂电桥的读数方法是: 被测电阻的阻值=倍率读数×(步进读数+滑线转盘读数),单位为Ω。 新知学习 二 、探 — — 探究直流双臂电桥测量电阻的工作原理 要求 以小组为单位,参照图,探究直流双臂电桥的结构特点,了解直流双臂电桥的工作原理。 新知学习 二 、探 — — 探究直流双臂电桥测量电阻的工作原理 要求 以小组为单位,参照图,探究直流双臂电桥的结构特点,了解直流双臂电桥的工作原理。 新知学习 二 、探 — — 探究直流双臂电桥测量电阻的工作原理 研究利用直流双臂电桥测量小电阻遇到的困难,可以发现引起测量误差较大的 原因是引线电阻和连接点处的接触电阻。这些电阻的阻值可能远大于被测电阻的 阻值。 新知学习 二 、探 — — 探究直流双臂电桥测量电阻的工作原理 1.电阻的四端接法 图中C1 、C2是电流端,通常接电源回路,从而将这两端的引线电阻和接 触电阻折合到电源回路的其他串联电阻中;P1 、P2是电压端,通常接测量电压用的 高电阻回路或电流为零的补偿回路,从而使这两端的引线电阻和接触电阻对测量的 影响大为减少,采用这种接法的电阻称为四端电阻。 新知学习 二 、探 — — 探究直流双臂电桥测量电阻的工作原理 2.QJ44 型直流双臂电桥的工作原理 QJ44型直流双臂电桥原理图如图所示。 新知学习 二 、探 — — 探究直流双臂电桥测量电阻的工作原理 2.QJ44 型直流双臂电桥的工作原理 待测电阻R 和比较用的标准低电阻Rn均采用四端接法。 从电桥中看出,当 桥臂电阻取值较大(大于10 Ω)时,与它们对应的导线电阻与接触电阻都可以忽 略不计。 由于待测电阻R、和标准低电阻R、的电压端P1、P1'、P2、P2'的附加电 阻和高阻值桥臂串联,其影响就大大减少; 新知学习 二 、探 — — 探究直流双臂电桥测量电阻的工作原理 2.QJ44 型直流双臂电桥的工作原理 两个靠外侧的电流端C1 、C1'的附加电 阻串联在电源回路中,对电桥没有影响; 两个内侧的电流端C2 、C2'的附加电阻和 引线电阻总和为r,只要适当调节R₁、R₂、R₃、R₄的阻值,就可以消除r对测量结果 的影响。 调节电阻R₁、R₂、R₃、R₄,使流过检流计G 的电流为零,电桥达到平衡 新知学习 二 、探 — — 探究直流双臂电桥测量电阻的工作原理 根据基尔霍夫定律得到以下三个回路方程 I₁R₁=I₃Rn+I₂R₂ I₁R₃=I₂R₄+I₃R I₂(R₂+R₄)=(I₃-I₂)r 将上面三式联解,再消去I₁ 、I₂ 、I₃,可得 新知学习 二 、探 — — 探究直流双臂电桥测量电阻的工作原理 双臂电桥的平衡条件,可见r对测量结果是有影响的。为了使待 测电阻R、的值便于计算及消除r 对测量结果的影响,可以设法使式(1-1)的第二项 为零。通常把双臂电桥做成同轴联动式,使得在调整平衡时R、R₂ 、R₃和 R₄同时改 变,始终保持成比例,即 在此情况下,不管r 多大,式(1-1)的第二项总为零。于是平衡条件简化为 新知学习 三 、做——使用直流双臂电桥测量电阻 要 求 以小组为单位,参照表,使用直流双臂电桥测量待测电阻的阻值,并在小 组间交流展示,比较所测结果的精准度,注意在测量过程中培养精益求精的精神。 首先将B1开关置于“通”的 位置,然后将电源线接好,注意 极性不要接错 新知学习 三 、做——使用直流双臂电桥测量电阻 接电阻 用四端接法,将待测电阻接 入C2、P2、P1、C1之间,注意电 源端和电流端不要接错 新知学习 三 、做——使用直流双臂电桥测量电阻 调零 打开电源开关,将灵敏度旋 钮逆时针转到底,使灵敏度最 低。调节检流计调零旋钮把指 针调到零位置,完成对电桥的 调零 新知学习 三 、做——使用直流双臂电桥测量电阻 调整电桥 平衡 选择合适的倍率挡位和步进 挡位,先按下按钮B再按下按钮G,观察检流计指针的偏转情况,并同时调节滑线盘,使检 流计指针指零,完成初步调节。 旋转灵敏度旋钮,将灵敏度 顺时针调到最高位置,再微调 滑线盘使检流计指针指向零位 置,电桥平衡,调整结束 新知学习 三 、做——使用直流双臂电桥测量电阻 读数 测量完毕后,先松开检流计 按钮G再松开电源按钮B,然后读数 读数方法为被测电阻的阻值=倍率读数x(步进读数+滑线 转盘读数),单位为Ω。 如右图所示,读数为10× (0.07+0.00924),所以被测电 阻的阻值为0.79240 新知学习 三 、做——使用直流双臂电桥测量电阻 1.直流双臂电桥的合适倍率 如图所示,如果选择“×100”倍率,检流计指针左偏,偏转幅度很大,如果选择“×10”倍率,检流计指针右偏,偏转幅度较小,所以选择“×10”倍率为合适倍率。 新知学习 三 、做——使用直流双臂电桥测量电阻 2.直流双臂电桥测量电阻时的注意事项 ① 在测量直流电阻时,应先按下按钮B,再按下按钮G, 断开时,应先断按钮 G, 后断开按钮B。 ② 在测量时,为了测试数据精确,应将电位接线和电流接线分开接,电位接 线应靠近被测电阻。 新知学习 三 、做——使用直流双臂电桥测量电阻 2.直流双臂电桥测量电阻时的注意事项 ③ 在测量0.1 Ω以下阻值电阻时,按钮B 应间歇使用。 ④ 在测量阻值在0 . 1Ω以下的电阻时,Cl、P1、P2、C2 接线柱到被测电阻之间的连接导线阻值为0 . 005~0 . 01 Ω;测量其他阻值的电阻时,连接导线阻值可不大于0 . 05 Ω。 ⑤ 电桥使用完毕后,按钮B与按钮G应断开,开关B1 应扳向“断”位。 新知学习 四 、修——直流双臂电桥的维护与保养 ② 电桥存放环境温度应在+5~+45℃,相对湿度应小于30%,室内空气中不应 含有能腐蚀仪器的气体和有害杂质。 ④ 电桥在使用中,如发现检流计灵敏度显著下降,可能因电池用尽引起,应更 换新的电池。 ③ 电 桥 应 保 持 清 洁 , 并 避 免 直 接 曝 晒 和 剧 烈 振 动 。 ① 如电桥长期搁置不用,应将电池取出,否则在接触处可能产生氧化,造成接 触不良。为使接触良好,再涂上一薄层无酸性凡士林,予以保护。 01 02 03 04 1.直流双臂电桥主要用于测量哪种电阻值的元件? A. 高值电阻 B. 中值电阻 C. 低值电阻 D. 超高值电阻 课堂练习 答案:C 解析:直流双臂电桥特别适用于测量低值电阻,通常用于测量小于1欧姆的电阻。 2.在直流双臂电桥中,哪个组件用于检测电路是否平衡? A. 电源 B. 检流计 C. 电阻箱 D. 标准电阻 课堂练习 答案:B 解析:检流计用于检测电桥的平衡状态,如果电桥平衡,则检流计中没有电流流过。 3.直流双臂电桥的灵敏度通常比单臂电桥: A. 低 B. 相同 C. 高 D. 无法比较 课堂练习 答案:C 解析:双臂电桥的设计可以提高测量的灵敏度,因为它减少了导线电阻对测量结果的影响。 4.使用直流双臂电桥测量电阻时,如果检流计指针偏向一边,表示: A. 电路短路 B. 电路断路 C. 电桥平衡 D. 电桥不平衡 课堂练习 答案:D 解析:检流计指针的偏转表明电路中存在电流,这意味着电桥处于不平衡状态。 5.在直流双臂电桥中,哪个因素不会影响测量结果? A. 电源电压的稳定性 B. 环境温度的变化 C. 检流计的灵敏度 D. 电阻箱的精度 课堂练习 答案:A 解析:在双臂电桥中,电源电压的稳定性不会影响测量结果,因为电桥的设计使得电源电压的变化不会影响测量结果。 6.直流双臂电桥的工作原理是基于: A. 欧姆定律 B. 基尔霍夫定律 C. 法拉第定律 D. 楞次定律 课堂练习 答案:A 解析:直流双臂电桥的工作原理基于欧姆定律,通过比较已知电阻和待测电阻的电压和电流关系来测量电阻。 7.在直流双臂电桥中,如果待测电阻的值远大于标准电阻,应该: A. 增加电源电压 B. 减少比例臂倍率 C. 增加比例臂倍率 D. 校准电阻箱 课堂练习 答案:C 解析:增加比例臂倍率可以提高电桥的测量范围,使其适应待测电阻的高值。 8.直流双臂电桥的灵敏度与什么有关? A. 电源电压 B. 检流计的灵敏度 C. 电阻箱的精度 D. 所有以上因素 课堂练习 答案:B 解析:电桥的灵敏度主要与检流计的灵敏度有关,因为检流计用于检测电桥的平衡状态。 课堂小结 1、简述电阻的四端接法。 2、简述直流双臂电桥的合适倍率。 3、简述直流双臂电桥的维护与保养。 作业布置 感谢观看 $$

资源预览图

1.4 直流双臂电桥测量电阻(课件)-《电气测量技术》同步精品课堂(高等教育出版社)
1
1.4 直流双臂电桥测量电阻(课件)-《电气测量技术》同步精品课堂(高等教育出版社)
2
1.4 直流双臂电桥测量电阻(课件)-《电气测量技术》同步精品课堂(高等教育出版社)
3
1.4 直流双臂电桥测量电阻(课件)-《电气测量技术》同步精品课堂(高等教育出版社)
4
1.4 直流双臂电桥测量电阻(课件)-《电气测量技术》同步精品课堂(高等教育出版社)
5
1.4 直流双臂电桥测量电阻(课件)-《电气测量技术》同步精品课堂(高等教育出版社)
6
所属专辑
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。