直流双臂电桥

直流双臂电桥 直流双臂电桥 生产实习课化教学教案首页 课题 名称 电工仪表与测量 分课题名称 直流双臂电桥 授课 时数 7 讲课2 示范0.5 练习4.5 相关知识理论授课 课题内容直流双臂电桥 累计 课时 使用教材电工仪表与测量中国劳动社会保障出版社 第四版 20 授课 日期 第 周 月 日 授课班级 自动化50303班甲 学生人数 16 教学目的和要求 培养学生的实践操作能力使学生了解直流双臂电桥的特点和工作原理熟练掌握直流电桥使用方法。 重点与难点 本章节的特点是突出学生的实践操作能力因此讲课的重点是电桥面板上各旋钮的作用和操作方法难点是操作注意事项。 示范 内容 直流双臂电桥的操作方法 巡回 重点 直流双臂电桥的操作方法和操作注意事项 教学 准备 工 具 电工常用工具 器 材 多媒体设备 仪器 仪表 QJ44直流双臂电桥、万用表 图纸 教具 教学过程及授课方法 1、复习导入 2、分析原理 3、操作步骤演示重点是操作注意事项 4、知识拓展 5、学生练习 6、布臵作业 7、巡回指导 8、课后小结 2 课 日 一 第 周 月 日 〃组织教学 1、上课、师生问候 2、检查学生出勤情况并记录 3、检查教室卫生 4、强调安明生产包括学生穿工作 为什么要用直流双臂电桥测小电阻 〃知识点熟悉直流双臂电桥的结构服 〃任务 和工作原理 熟悉直流双臂电桥面板上各旋钮的作用 熟练掌握直流双臂电桥的操作步骤 〃入门指导 复习引入 1、直流单臂电桥的工作原理 RxR2/R3 × R4 2、QJ23型电桥可以外接电源和检流计吗 都可以 3、利用电桥测电阻时怎样选择比例臂 使比较臂的四挡电阻都能被充分利用 〃直流双臂电桥 电桥是一种常用的比较式仪表它是用高精度元件如标准电阻器、电感器、电容器作为标准量用比较法去测量电阻、电感、电容等参数所以它的测量精度很高。电桥的种类很多可分为交流电桥用于测量电感、电容等交流参数和直流电桥。直流电桥又分为直流单臂电桥和直流双臂电桥两种。 直流双臂电桥又称凯文电桥。和直流单臂电桥相比它能够消除接线电阻和接触电阻对测量结果的影响因此直流双臂电桥是专门用来精密测量11Ω以下的小电阻的仪器。 那么怎样正确使用直流双臂电桥呢下面我们来分析直流双臂电桥构造、原理及使用。 〃直流双臂电桥的构造及工作原理 直流双臂电桥的原理如图所示与单臂电桥不同被测电阻RX 与标准电阻R4共同组成一个桥臂标准电阻Rn和R3组成另一个桥臂RX与Rn之间用一电阻为r的导线连接起来。为了消除接线电阻和接触电阻的影响RX与Rn都采用两对端钮即电流端钮C1、C2、Cn1、Cn2电位端钮P1、P2、Pn1、Pn2。桥臂电阻R1、R2、R3、R4都是阻值大于10Ω的标准电阻。R是限流电阻可防止仪表中电流过大。 3 R1RnRxRGBSBIP1C1In-I3C2P2 InI4rCn2InPn2Pn1Cn1I1IpI3I2R3R2R4PI??? 调节各桥臂的电阻使检流计指零即Ip0此时I1I2I3I4.根据基尔霍夫第二定律可得到如下三个回路方程 对?回路 I1R1InR nI 3R 3 对?回路 I1R2InRxI3R4 对?回路 In-I3rI3R3R4 解方程组求得: 上式?硎居盟 电桥测量电阻时RX由两项决定其中第一项与单臂电桥相同第二项称为“校正项”。为了使直流双臂电桥平衡时求解RX的公式与单臂电桥相同即RXR2R1Rn就必须使校正项等于零。所以要求R3R1R4R2同时使r?0。 此时若电桥平衡则被测电阻RX比例臂倍率×比较臂读数。 〃知识拓展直流双臂电桥结构的特点 为满足校正项等于零的条件双臂电桥在结构上采取了以下 1、将R1与R3、R2与R4采用机械联动的调节装臵使R3R1的变化和R4R2的变化保持同步从而保证校正项等于零。 2、连接Rn与Rx的导线尽可能采用导电性能良好的粗铜母线使r?0。 采用上述措施后直流双臂电桥就可以较好的消除接线电阻和接触电阻的影响因而在测 量小电阻时能够获得较高的准确度。 〃举例QJ44型直流双臂电桥简介 QJ44型直流双臂电桥的原理及面板如图四个桥臂电阻做成固定倍率的形式通过机械联动转换开关SA换接可得到×100、×10、×1、×0.1、×0.01五个固定倍率并保持 R3R1R4R2标准电阻Rn的数值可在0.010.11Ω范围内连续调节其调节旋钮与读数盘一起装在面板上。测量时调节倍率旋钮和Rn的调节旋钮使电桥平衡检流计指零此时被测电阻倍率数×读数盘读数。 4 11Ω90Ω454.5Ω454.5Ω90Ω11ΩRSB211Ω90Ω454.5Ω454.5Ω90Ω11ΩSB1GB0.110.01C 2P2P1C1×100×10×1×0.1×0.01SANetLabel31 QJ44型直流双臂电桥的测量范围在0.001111Ω使用1.52V的直流电源并备有外接电源用的接线端子。 〃直流双臂电桥的使用与维护 直流双臂电桥的型号很多其操作方法与直流单臂电桥基本相同。下面以QJ44型直流双臂电桥为例说明其测量电阻的步骤。 步骤1检查灵敏度旋钮臵最小位臵打开检流计机械锁扣调节调零器使指针指在零位。 提示1发现电桥电池电压不足应及时更换否则将影响电桥的灵敏度。 2 采用外接电源时必须注意电源的极性。将电源的正、负极分别接到“”“”端钮且不要使外接电源电压超过电桥工作电压的规定值。 步骤2估测被测电阻选择倍率臂 用万用表估测被测电阻选择适当的倍率臂。 估测被测电阻为几欧时倍率臂应选×100档 估测被测电阻为零点几欧时倍率臂应选 提示测量时倍率臂务必选正×10档 估测被测电阻为零点零几欧时倍率臂应选×1档 确否则会产生很大的测量误差从而失去精确测量的目的。 5 步骤3接入被测电阻 按四端接线法接入被测电阻时应采用较短较粗的导线连接接线间不得绞合并将接头拧紧 提示1、被测电阻有电流端钮和电位端钮时要与电桥上相应的端钮相连接。同时要注意电位端钮总是在电流端钮的内侧且两电位端钮之间的电阻就是被测电阻。 2、如果被测电阻如一根导线没有电流端钮和电位端钮则按下图所示自行引出电流端钮和电位端钮然后与电桥上相应的端钮相连接。 C2P2P1C1直流电桥Rx 步骤4接通电路调节读数盘使之平衡 适当增加灵敏度然后观察检流计指针偏转。若检流计指针朝“”方向偏转应减小读数盘读数若检流计指针朝“”方向偏转应增大读数盘读数使检流计指针指零。再增加灵敏度调读数盘读数使检流计指针指零。如此反复调节直至检流计指针指零。 提示 1、由于直流双臂电桥在工作时电流较大要求上述操作动作要迅速以免电池耗电量过大。 2、被测电阻含有电感时应先锁住电源端钮间歇按检流计按钮。 3、被测电阻不含电感时应先锁住检流计按钮间歇按电源端钮。 步骤5计算电阻值 被测电阻值倍率数×读数盘读数 步骤6关闭电源 先断开检流计按钮再断开电源端钮然后拆除被测电阻最后锁上检流计锁扣。 步骤7电桥保养 每次测量结束都应将盒盖盖好存放于干燥、避光、无振动的场合。 提示搬动电桥时应小心做到轻拿轻放否则易使检流计损坏 〃知识拓展直流单、双臂电桥简介 目前生产的电桥多做成单、双臂电桥如图所示。这种电桥携带方便兼带单、双臂直流电桥测量范围广因此得到广泛应用。 6 〃思考与作业 1、直流双臂电桥的平衡条件是什么 2、直流双臂电桥测电阻时为何精确度很高 3、直流双臂电桥应注意哪些问题 〃学生练习 1、用直流双臂电桥测量导线的直流电阻。 2、用直流双臂电桥测量小电阻的电阻。 3、用直流双臂电桥测量线圈的电阻。 〃巡回指导 直流双臂电桥的操作方法和操作注意事项 〃结束指导 1、直流双臂电桥的工作原理 2、QJ44直流双臂电桥简介 3、直流双臂电桥的使用 〃教后小结 7