单臂电桥的工作原理

一：求单臂电桥的工作原理

直流单臂电桥又称惠斯登电桥，其原理电路如上图所示，图中ac、cb、bd、da四条支路为电桥的四个臂，其中R1（RX）为被测臂，R2、R3构成比列臂，R4称为较臂。在电桥的对角线cd上连接指零仪表（一般是检流计）另一对角线ab上连接直流电源E。

在电桥投入工作时，先接通电源按钮SB，调节电桥的一个臂或几个臂的标准电阻，使检流计指针指示为零，这时，就表示电桥达到平衡。在电桥平衡时，cd两点的电位相等。

则： Uac=Uad, Ucb=Udb

即：I1R1=I4R4, I2R2=I3R3

将这两式相除，得： I1R1/I2R2=I4R4/I3R3

当电桥平衡时，Ig=0

∴I1=I2， I3=I4

代入上式得：

R1R3=R2R4

上式是电桥的平衡条件。它说明：在电桥平衡时，两相对桥臂上电阻乘积等于另外两相对桥臂上电阻的乘积。根据这个关系，在已知三个臂电阻的情况下，就可确定另外一个臂的被测电阻的电阻值。

设被测电阻RX是位于第一个桥臂中，则 RX=R2R4/R3

二：直流电桥测量电阻的工作原理

直流电桥是用比较法测量物理量的电磁学基本测量仪器，电桥的种类很多，如单臂和双臂电桥。

测量中等阻值（10～106Ω）的电阻要用惠斯登单臂电桥进行测量；

若要测量更大阻值的电阻，一般采用高电阻电桥或兆欧表；

而要测量阻值较小的电阻，一般采用双臂电桥（开尔文电桥）。

电桥的测量准确度高、稳定性好，所以被广泛用于电磁测量、自动调节和自动控制中。

最简单的电桥是由四个支路组成的电路。各支路称为电桥的“臂”。

如图，电路中有一未知电阻（R2），一对角线中接入直流电源U，另一对角线接入检流计G。可以通过调节各已知电阻的值使G中无电流通过，则电桥平衡，未知电阻R2=R1·R4/R3。

惠斯登单臂电桥是最基本的直流单臂电桥。其工作原理：假设四个电阻固定，当s闭合时，若满足：“R3*R2=R1*R4”，即对角的电阻乘积相等，则此时Ucd等于0，就是cd间没有电压。利用这个原理，当等式两边四个量中的一个为未知量的时候，如果调节其余三个电阻的值能使得等式成立，那么用公式就可以得到未知量。但是实际上只要等式两边各有一个可以调节的可变电阻，那么另外两个电阻有一个是定值，则余下的另外一个必然可以得到。

用这个原理可以做成电阻测量箱。而这个原理用的就是“电桥”的概念，或者说“平衡电桥”的概念。

三：单臂电桥与双臂电桥的不同

1、原理不同：单桥内部只有一个桥臂回路，双桥有两个桥臂回路：内臂和外臂，外臂用于测量被测电阻的数值，内臂用于消除引线电阻影响。

2、用途不同：单桥一般用于测量10欧以上的电阻，双桥一般测量小于10欧的电阻。

3、测量端钮数不同：单桥两个测量端，双桥4个测量端。

4、测量电源不同：单桥一般电压在3v以上，电流较小；双桥一般电压小于1.5v，电流较大。

5、内部结构不同：单桥三个测量桥臂一般为独立结构；双桥的内臂和外臂需要联动调节，阻值保持同步，结构比单桥复杂。

6、单桥除桥臂电阻外，不需要另外的标准电阻；双桥需要另外增加标准电阻，标准电阻有的是内附的，有的是外接的。

7、限于测量电流不能很大的条件，双桥的灵敏度一般比单桥要低。

8、双桥一般需要较粗的导线连接，一般要求其引线电阻不大于被测电阻的十分之一。

9、附加：单桥、双桥的抗干扰能力没有明显区别，这与何种电桥和电桥内部的放大板性能以及电桥质量等有关。

四：什么是单臂电桥？

电桥中的四个电阻只有一个是可调电阻的电桥。

五：什么是双臂电桥？什么又是单臂电桥？

R1、R2、R3、R4构成一电桥，A、C两端供一恒定桥压Us，B、D之间为有一检流计G，当平衡时，G无电流流过，BD两点为等电位，则：

UBC=UDC,I1=I4,I2=I3

下式成立：

I1R1=I2R2

I3R3=I4R4

由于R4=Rx，于是有 R4为待测电阻Px，R3为标准比较电阻，式中K=R1/R2，称为比率，一般惠斯登电桥的K有0.001、0.01、0.1、1、10、100、1000等。本电桥的比率K可以任选。根据待测电阻大小，选择K后，只要调节R3，使电桥平衡，检流计为0，就可以根据(1)式得到待测电阻Rx之值。

双臂电桥用来测量低电阻，因惠斯通电桥已将电表内阻对电路影响消除，而在测低阻值电阻时要将导线电阻与接触电阻对电路影响减小，因而对惠斯通电桥改进成开尔文双臂电桥。因为没图实在没办法说明原理，仅能对你的问题作定性回答：因为双臂电桥双臂伸出利用的是电压接头接的电阻分得电压，因而若电流接头若靠内，则测得的是被测电阻与接触电阻，因而偏大。要详细解答留下信箱。