本文目录一览:
- 1、电桥电路该怎么分析?
- 2、电桥电路的原理
- 3、电桥并联电阻补偿电路分析方法
- 4、含有电桥的电路如何分析
- 5、什么是平衡电桥,电路分析中如何分析平衡电桥
- 6、什么是平衡电桥,电路分析中如何分析平衡电桥
- 7、电桥电路图原理
- 8、哪位高人解释一下电桥电路
- 9、电桥电路的原理是什么?
- 10、电桥电路的原理
电桥电路该怎么分析?
电桥电路的原理
电桥电路的原理有三种具体如下
1.电桥电路可分为哪三种
根据电桥的结构、测量对象和谐振方式,电桥电路可分为DC电桥、AC电桥和谐振电桥
2.电桥电路的工作原理
电桥电路的工作原理是利用电桥平衡条件来测量待测电阻或传感器信号的变化,进而实现测量目的。
3.电桥电路的作用
电桥电路的作用是广泛应用于物理学、化学、生物学及工业生产等领域,用于测量物质的电压、电阻和电容等参数,发挥着不可替代的作用。
拓展资料
电桥的作用
电桥一般指的是惠斯通电桥,是一个由4个电阻组成的用来测量其中一个电阻阻值(其余3个电阻阻值已知)的装置。4个电阻组成一个方形。一电流表连接两个相对的接头,一电流表连接其余两个相对的接头,当电流表显示无电流通过,则电桥处于平衡状态。
电桥的主要作用是测量各类带有电感特性设备的直流电阻测试,特别适用于大型电力变压器互感器的直流电阻的测量;测量简单、迅速、操作一目了然。
把电阻片的电阻变化率AR/R转换成电压输出,然后提供给放大电路放大后进行测量,它是一种电阻测量工具。
电阻电桥的工作方式有两种,单臂工作和双臂工作。单臂工作中只有一个臂接入被测量,其他三个臂采用固定电阻:双臂工作情况下,如果电桥两个警接入被测量,另两个为固定电阻就被称为双警工作电桥,又被称为半桥形式,果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。
电桥的原理
如图,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d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,如果调节其余的三个值能使得等式成立,那么用公式就可以得到未知量。
电桥并联电阻补偿电路分析方法
电桥并联电阻补偿电路分析方法如下:1、确定电桥的电阻不平衡误差:通过测量电桥的电阻值,计算出电桥的电阻不平衡误差。2、计算补偿电阻的数值:根据电桥的电阻不平衡误差,计算出需要添加的补偿电阻的数值。补偿电阻的数值应与电桥的电阻不平衡误差相等,但方向相反。3、选择合适的补偿电阻:根据补偿电阻的数值,选择合适的电阻器进行补偿。补偿电阻应该具有与电桥电阻相同的阻值,但方向相反。4、连接补偿电阻:将补偿电阻与电桥并联连接,使其能够对电桥的电阻不平衡误差进行补偿。电桥是一个用来测量电阻或检测电路中未知电阻的仪器。它由四个电阻相等的电阻器组成,形成一个平衡电路。
含有电桥的电路如何分析
如果电桥两端的电势相等,电桥平衡,这时在其中的那个电阻上没有电流通过,可以不看它,回到简单电路,串并联关系为2并2;如果电桥接端的电势不相等,电桥不平衡,桥上有电流通过,该电路为复杂电路,不能明确串并联关系,对于其中的各种问题的求解应用基尔霍夫方程组求解。
请上面的同学自学一下基尔霍夫的两种方程,这类问题迎刃而解。
什么是平衡电桥,电路分析中如何分析平衡电桥
电路中由元件组成的四边形的四端网络叫电桥。如果四端网络的四个端中一组对角端的电流电压以及断路或短路不影响另外的一组对角两端时,这个电桥就是平衡电桥。
上图中的(a)、(b)、(c)三个电路都是平衡电桥,AB两端加电压源、电流源、开路、短路,对CD两端的关系没任何影响。反过来也一样。CD两端的状态与AB没关系。
图中的每一个电阻构成一个“桥臂”,所以电桥有四个桥臂。
电桥是否平衡的判断:两组对角((c)的画法)或对面((a)、(b)的画法)的桥臂电阻的乘积相等。
电桥的判断在电路分析中的用处:
简化电路:
可以根据分析的需要将对角端看作开路或短路,不影响另两端的分析。
比如上图这样的电路,所有的电阻都是R,分析AB间的电阻。因为根据电桥原理,可以将某些点看作短路,就大大的简化了电路的分析。本来需要星形三角形变换的电路就可以直接用串联并联的方法解决了。
我们的图中画的都是电阻,事实上可以是任何其他元件,只要满足对角节点的状态不影响另一对角节点的性质就是平衡电桥。所以可以是电容或电感,甚至也可以是电流源或电压源。
电桥在电路中的应用:
隔离:隔离两路不同的信号,比如电话线路只有一条,但是即要往对方送话又要接收来自电路的信号,所以要用电桥将两个传送方向不同的信号进行隔离。
混频:对负载敏感的两个信号源的信号进行混合加时,直接加会因为负载的变化影响信号源的工作,因此用电桥进行混合达到互不影响的目的。
平衡电桥:
电桥一般分线式电桥和箱式电桥,其原理基本上是一样的,就是一组接有好多电阻和电表的电路图,当线路某两个特定的接点的电势相等时,就称其电桥平衡,常用它来精确地测电阻.
电路中分析平衡电桥的方法:
通过实验研究直线电桥──惠斯通电桥的平衡条件,并学习它的使用方法。
1、仪器和器材
直线电桥(J2364型),检流计(J0409型或J0409-1型),简式电阻箱(J2362-1型),滑动变阻器(J2354-1型),单刀开关(J2352型),干电池2节,导线若干。
2、实验方法
(1)将直线电桥的电阻丝AB(附在标尺上)、电阻箱R1、R2,检流计G,滑动变阻器R0,电源E和开关S接成如图4.16-2所示电路。D为电阻丝上滑动头,并带有按键开关,将D按下时,桥的支路才接通。电阻丝AB粗细均匀,故其阻值与长度成正比。
电路接好后应进行全面检查,特别要检查电阻箱R1、R2的接触是否良好,触头处电路是否畅通。检查后把R0的阻值调至最大。
(2)调整电阻箱R1和R2的阻值,使R1/R2=1.5。合上开关S,将滑动头D移至AB的中央。瞬时按下滑动头D的按键开关,观察检流计指针偏转的大小及方向,然后将D向某方向移动几厘米,再按下按键开关,此时检流计指针如偏转减小,则继续沿这方向移动D,直至检流计中的电流为零,这时滑动头D所在位置就是电桥平衡的位置。如果D向该方向移动后,在按下按键开关时检流计的指针偏转增大,说明平衡位置不在这边,应向反方向移动D。
为了准确找到平衡位置,可减小R0的阻值,提高电桥AB间的电压,以提高其灵敏度。缓慢移动D的位置,并反复“接通”和“断开”按键开关,若检流计指针确实不偏转,就可以认为电桥达到平衡了。
(3)改变电阻R1和R2的值,使R1:R2=2和R1:R2=0.5,按步骤2的要求重做实验,并将结果填入下表中。
(4)根据上表的记录,可得出直线电桥平衡时,R1、R2、R3(L3)、R4(L4)之间应满足关系:
R1:R2=R3:R4
或R1:R2=L3:L4
如下图:
其中,R1、R2和R3、R4组成电桥电路,中间连接的可能是电流表、也有可能是电流源、电阻等。当四个电阻的参数满足:R1×R4=R2×R3时,称为平衡电桥,电桥平衡时图中的mA表中电流为零。
如果mA表位置为电阻,则电路结构为含有Y或者△连接,可以使用Y-△变换的方法,也可以使用戴维南定理,将其中所求的电阻从电路中断开,简化电路结构,可以方便求解。
上述是对于直流电路而言的,如果是交流电路,其中4个电阻位置可以是电阻、电感、电容,或者是它们的串联组和,就组成了交流电桥。如果用Z1、Z2和Z3、Z4表示,在Z1×Z4=Z2×Z4时,称为交流平衡电桥。
什么是平衡电桥,电路分析中如何分析平衡电桥
电路中由元件组成的四边形的四端网络叫电桥。如果四端网络的四个端中一组对角端的电流电压以及断路或短路不影响另外的一组对角两端时,这个电桥就是平衡电桥。
上图中的(a)、(b)、(c)三个电路都是平衡电桥,AB两端加电压源、电流源、开路、短路,对CD两端的关系没任何影响。反过来也一样。CD两端的状态与AB没关系。
图中的每一个电阻构成一个“桥臂”,所以电桥有四个桥臂。
电桥是否平衡的判断:两组对角((c)的画法)或对面((a)、(b)的画法)的桥臂电阻的乘积相等。
电桥的判断在电路分析中的用处:
简化电路:
可以根据分析的需要将对角端看作开路或短路,不影响另两端的分析。
比如上图这样的电路,所有的电阻都是R,分析AB间的电阻。因为根据电桥原理,可以将某些点看作短路,就大大的简化了电路的分析。本来需要星形三角形变换的电路就可以直接用串联并联的方法解决了。
我们的图中画的都是电阻,事实上可以是任何其他元件,只要满足对角节点的状态不影响另一对角节点的性质就是平衡电桥。所以可以是电容或电感,甚至也可以是电流源或电压源。
电桥在电路中的应用:
隔离:隔离两路不同的信号,比如电话线路只有一条,但是即要往对方送话又要接收来自电路的信号,所以要用电桥将两个传送方向不同的信号进行隔离。
混频:对负载敏感的两个信号源的信号进行混合加时,直接加会因为负载的变化影响信号源的工作,因此用电桥进行混合达到互不影响的目的。
电桥电路图原理
电桥工作原理:
当被测量发生变化时,会使得感应电阻的阻值发生变化,从而打破电桥平衡,使得检流计不再为零或Uab电压不再为零,此时Uab电压的大小与被测量变化相对应,通过建立电压Uab与被测量的数据对应表,从而得到相应的测量值。
电桥电路的认识:
一般地,被测量者的状态量是非常微弱的,必须用专门的电路来测量这种微弱的变化,最常用的电路就是各种电桥电路,主要有直流和交流电桥电路。
电桥电路的作用:把电阻片的电阻变化率ΔR/R转换成电压输出,然后提供给放大电路放大后进行测量。
单臂工作:电桥中只有一个臂接入被测量,其它三个臂采用固定电阻;双臂工作:如果电桥两个臂接入被测量,另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥,又称为半桥形式;全桥方式:如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。
电桥由四个臂组成,每一个臂可以是电阻,也可以是电容、电感、二极管等元件。
如图,电阻R1~R4组成电桥,N1、N2两点接一电压,当R1/R2=R3/R4时,电桥平衡,A、B两点的电压差为零。
电桥应用很广,可以作桥式整流,可以用于精确测量等。
电桥工作原理:
当被测量发生变化时,会使得感应电阻的阻值发生变化,从而打破电桥平衡,使得检流计不再为零或Uab电压不再为零,此时Uab电压的大小与被测量变化相对应,通过建立电压Uab与被测量的数据对应表,从而得到相应的测量值。
电桥电路的认识:
1、电路组成
由四个电阻组成的四边形电路结构,每一个电阻称为一个桥臂,其中,这四个电阻中会有一个特殊电阻用于感应被测量的变化。
2、电桥特点 当检流计接于A、B两点显示为零时(或=0),电桥处于平衡状态,此时电桥对臂电阻乘积相等,即R1xR4=R2xR3。
3、电桥电路的应用
电桥是一种具有高灵敏度和准确度的测量电路,利用电桥平衡的原理,不仅可以测电阻,也可测电容、电感,并且可以通过这些物理量的变化间接测量非电学量,例如温度、压力、质量、速度等,因此电桥电路在自动化控制中有着广泛的应用。
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电桥电路
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一般地,被测量是非常微弱的,必须用专门的电路来测量这种微弱的变化,最常用的电路就是各种电桥电路,主要有直流和交流电桥电路。
电桥电路的作用:把电阻片的电阻变化率ΔR/R转换成电压输出,然后提供给放大电路放大后进行测量。
桥路形式
如图1.4.1所示为最常用的电阻电桥,有四个电阻组成桥臂,一个对角接电源,另一个作为输出。
如图所示,电桥各臂的电阻分别为R1、R2、R3、R4,U为电桥的直流电源电压。当四臂电阻R1=R2=R3=R4=R时,称为等臂电桥;当R1=R2=R,R3=R4=R'≠R时,称为输出对称电桥;
当R1=R4=R,R2= R3=R'≠R时,称为电源对称电桥。
图1.4.1 电桥电路 图1.4.2 电流输出型
工作方式
单臂工作:电桥中只有一个臂接入被测量,其它三个臂采用固定电阻;双臂工作:如果电桥两个臂接入被测量,另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥,又称为半桥形式;全桥方式:如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。
输出方式
电桥的输出方式有电流型和电压型两种,主要根据负载情况而定。
1)电流输出型
当电桥的输出信号较大,输出端又接入电阻值较小的负载如检流计或光线示波器进行测量时,电桥将以电流形式输出,如图1.4.2a所示,负载电阻为Rg由图中可以得
;
所以电桥输出端的开路电压UAB为
(1-4-1)
应用有源-----端口网络定理,电流输出电桥可以简化成图1.4.2a所示的电路。图中E'相当于电桥输出端开路电压Uab,R'为网络的入端电阻
(1-4-2)
由图1.4.2b可以知道。流过负载Rg的电流为 (1-4-3)
当Ig =0时,电桥平衡。故电桥平衡条件为
R1R3=R2R4或
当电桥负载电阻Rg等于电桥输出电阻时,即阻抗匹配时,有
这时电桥输出功率最大,电桥输出电流为
(1-4-4)
输出电压为
(1-4-5)
当桥臂R1为与被测量有关的可变电阻,且有电阻增量ΔR时,略去分母中的ΔR项则对于输出对称电桥, R1=R2=R,R3=R4=R
对于电源对称电桥,R1=R4=R,R2=R3=R'≠R
对于等臂电桥,R1=R2=R3=R4=R
由以上结果可以看出,三种形式的电桥,当ΔR<
当电桥输出端接有放大器时,由于放大器的输入阻抗很高,所以可以认为电桥的负载电阻为无穷大,这时电桥以电压的形式输出。输出电压即为电桥输出端的开路电压,其表达式为 (1-4-6)
设电桥为单臂工作状态,即R1为应变片,其余桥臂均为固定电阻。当R1感受被测量产生电阻增量ΔR1时,由初始平衡条件R1R3=R2R4得 ,代入式(1-4-6),则电桥由于ΔR1产生不平衡引起的输出电压为
(1-4-7)
对于输出对称电桥,此时R1=R2=R,R3=R4=R?/SUP>,当R1臂的电阻产生变化ΔR1=ΔR,根据(1-4-7)可得到输出电压为
(1-4-8)
对于电源对称电桥,R1=R4=R,R2=R3=R'≠R。当R1臂产生电阻增量ΔR1=ΔR时,由式(1-4-7)得
(1-4-9)
对于等臂电桥R1=R2=R3=R4=R ,当R1的电阻增量ΔR1=ΔR时,由式(1-4-7)可得输出电压为
(1-4-10)
由上面三种结果可以看出,当桥臂应变片的电阻发生变化时,电桥的输出电压也随着变化。当ΔR《R时,电桥的输出电压与应变成线性关系。还可以看出在桥臂电阻产生相同变化的情况下,等臂电桥以及输出对称电桥的输出电压要比电源对称电桥的输出电压大,即它们的灵敏度要高。因此在使用中多采用等臂电桥或输出对称电桥。
在实际使用中为了进一步提高灵敏度,常采用等臂电桥,四个被测信号接成两个差动对称的全桥工作形式,如图1.4.3所示。
由图1.4.3可见R1=R+ΔR,R2=R-ΔR,R3=R+δR,R4=R-ΔR ,将上述条件代入式(1-4-6)得
(1-4-11)
由式(1-4-11)看出,由于充分利用了双差动作用,它的输出电压为单臂工作时的4倍,所以大大提高了测量的灵敏度。
图1.4.3 等臂电桥全桥工作方式 图1.4.4 交流电桥
电桥电路的原理是什么?
电桥电路的原理是:电桥电路是由四个二端元件接成四边形形成的电路结构。各边称为电路的桥臂。激励源接到桥臂的一个对角上,另一对接电桥的负载或电桥的输出检测电路。
桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路由四只二极管口连接成“桥”式结构。整流电路主要由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
交流阻抗电桥的平衡条件包括两部分:
一是相对桥臂阻抗模的乘积必须相等;二是相对桥臂阻抗幅角之和必须相等。因此,交流电桥的平衡调节,要比直流电桥复杂得多。
为使电桥达到平衡,需要反复调节桥臂的参数,电桥达到平衡所需反复调节的次数叫做收敛性,收敛性好的电桥能较快取得平衡。电桥的收敛性取决于桥臂阻抗的性质及调节参数的选择,是衡量交流电桥性能的一个重要技术指标。
电桥电路的原理
一般地,被测量者的状态量是非常微弱的,必须用专门的电路来测量这种微弱的变化,最常用的电路就是各种电桥电路,主要有直流和交流电桥电路。
电桥电路的作用:把电阻片的电阻变化率ΔR/R转换成电压输出,然后提供给放大电路放大后进行测量。
单臂工作:电桥中只有一个臂接入被测量,其它三个臂采用固定电阻;双臂工作:如果电桥两个臂接入被测量,另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥,又称为半桥形式;全桥方式:如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。
输出方式
电桥的输出方式有电流型和电压型两种,主要根据负载情况而定。
1)电流输出型
当电桥的输出信号较大,输出端又接入电阻值较小的负载如检流计或光线示波器进行测量时,电桥将以电流形式输出,电压输出型
当电桥输出端接有放大器时,由于放大器的输入阻抗很高,所以可以认为电桥的负载电阻为无穷大,这时电桥以电压的形式输出。输出电压即为电桥输出端的开路电压,其表达式为 (1-4-6)
设电桥为单臂工作状态,即R1为应变片,其余桥臂均为固定电阻。当R1感受被测量产生电阻增量ΔR1时,由初始平衡条件R1R3=R2R4得 ,代入式(1-4-6),则电桥由于ΔR1产生不平衡引起的输出电压为
电桥电路是由四个二端元件接成四边形形成的电路结构。各边称为电路的桥臂。激励源接到桥臂的一个对角上,另一对接电桥的负载或电桥的输出检测电路。
?电桥电路的分类
电桥分为平衡电桥和不平衡电桥。
直流电桥和交流电桥
全臂桥(双差动电桥)、半臂桥(差动电桥)和单臂桥
?电桥电路的平衡
? ? ? ? 用电桥进行测量前,必须先使电桥电路处于平衡状态,即电桥无输出。 但由于应变片电阻值总有偏差,接触电阻,导线电阻等 存在,往往电桥不能平衡,因此需设置预调平衡电路。 在电桥中增加R 5电阻和 R 6电位器, R6 可分为两部分:
R ‘6 = n1R 6
R = n 2R 6
n1 + n 2 = 1 见(b)
将星形连接变为三角形连接,则
R 1’与R 2‘是分别并联在R1和R 2上的,只要调节 R’6和R‘’6就可使电桥平衡。
3惠斯通电桥 用欧姆表测量电阻虽然方便,但不够精确,而用伏安法测电阻,电表所引起的误差又难以消除,精确地测量电阻,常用惠斯通电桥。
图为惠斯通电桥的电路图,当 B、D 两点的电势相等时,通过检流计的电流强度Ig=0,此时就称电桥平衡(可通过调节滑动触头 D 的位置来实现)。
根据串联电路中电阻与电压成正比的原理,可知此时应有R1:R2=Rx:R0
一般来讲, R1 和 R2 由同一均匀电阻丝组成,其阻值与长度成正比,待测电阻的计算公式为
测出电阻丝长度L1 和L2 之比,再由标准电阻R0的阻值即可确定待测电阻 Rx 的阻值。
?交流电桥的工作原理
? ? ? ?电路如图1所示。桥体有四个桥臂,分别由交流阻抗元件构成,在电桥的一个对角线ab接交流电源,另一个对角线cd上接交流指零仪。 调节各桥臂参数,当指零仪读数为0时,c、d两点的电位相等,电桥达到平衡,这时有
可见交流阻抗电桥的平衡条件包括两部分:一是相对桥臂阻抗模的乘积必须相等;二是相对桥臂阻抗幅角之和必须相等。因此,交流电桥的平衡调节,要比直流电桥复杂得多。为使电桥达到平衡,需要反复调节桥臂的参数,电桥达到平衡所需反复调节的次数叫做收敛性,收敛性好的电桥能较快取得平衡。电桥的收敛性取决于桥臂阻抗的性质及调节参数的选择,是衡量交流电桥性能的一个重要技术指标,对于收敛性差的电桥,由于比较难达到平衡而不常用。