電阻型直流電橋是精密電阻計量儀器,通常采用四臂式也稱兩端式(惠斯登電橋又稱單臂電橋)和六臂式也稱四端式(凱爾文電橋又稱雙臂電橋)平衡原理,廣泛應(yīng)用于工廠、機關(guān)和科研單位。本文將從以下幾個方面介紹選購常用電阻型直流電橋時應(yīng)該注意的一些問題。
一、準(zhǔn)確度等級
首先介紹一下常用電阻型電橋的特點:單臂電橋最大的缺點是連接導(dǎo)線電阻直接與被測電阻相串聯(lián),不宜測量1Ω以下的小電阻,優(yōu)點是線路簡單,靈敏度較高;而雙臂電橋由于采用四端式接法,將連接導(dǎo)線電阻分別連在內(nèi)外橋臂,跨線電阻及電源回路中,因此對測量結(jié)果影響不大,但是靈敏度卻較單臂電橋要低,適合測量低值電阻,但是對高準(zhǔn)確度的小阻值測量還存在著問題;若要測量更小的阻值,則需利用三次平衡電橋,利用三次平衡電橋來測量(10-3~10-2)Ω的電阻,從理論上可以完全消除連接導(dǎo)線電阻、引線電阻和端鈕接觸電阻對測量結(jié)果的影響,由于這種電橋不常見,本文所述主要是針對單臂電橋和雙臂電橋。由于電橋的這些特點,用戶可根據(jù)需要來進(jìn)行選擇。
現(xiàn)在國內(nèi)常見的電阻型直流電橋的準(zhǔn)確度等級為1、0.5、0.2、0.1、0.05、0.02、0.01、0.005等,用戶在選擇時要注意,任何一臺電橋在其總有效量程范圍內(nèi),準(zhǔn)確度等級并不是全都相同,當(dāng)量程變換器為最大、最小、次最大、次最小時,通常其準(zhǔn)確度要降低,因而用戶要注意所選電橋是否能滿足自己常用范圍的準(zhǔn)確度要求。
二、檢流計
電橋所配置的檢流計是關(guān)系到電橋測量準(zhǔn)確與否的一個重要因素,其性能好壞主要表現(xiàn)在:
1.靈敏度。在電橋規(guī)定的使用電壓及總有效量程內(nèi),電橋測量端接電阻測量上限或下限,當(dāng)電橋平衡時,改變測量盤的(a/10)%時,指零儀的偏轉(zhuǎn)應(yīng)不小于1分格,此時內(nèi)附檢流計合格;若達(dá)不到上述要求時,電橋必須具有外接指零儀的接線端鈕,但內(nèi)附指零儀靈敏度最低不應(yīng)低于1格/(a%×R)(R為電橋讀數(shù)),若滿足該條件,則可以外附檢流計使用。對于沒有電子放大功能的指零儀,前一個條件通常很難滿足要求,請用戶多加注意。而對于一般攜帶式雙電橋由于沒有外接檢流計端鈕,因而檢流計靈敏度必須滿足要求時才能保證電橋準(zhǔn)確度。
2.指針漂移。采用電子放大式指零儀還應(yīng)滿足:指零儀預(yù)熱后,15min內(nèi)指針漂移≤1格;4h內(nèi)指針漂移≤5格。
3.電橋內(nèi)附指零儀零位漂移及指針抖動。將指零儀的指針調(diào)至零位,10min后指針的偏轉(zhuǎn)不應(yīng)大于1mm,同時指針不應(yīng)有肉眼能看出的抖動。
4.阻尼時間。調(diào)節(jié)測量盤,使指零儀的指針偏轉(zhuǎn)至滿度,隨后切斷供電電源,用秒表測量指針從滿度回到零位的時間,單電橋或雙電橋指零儀的阻尼時間不應(yīng)超過4s;單、雙兩用電橋的指零儀阻尼時間不應(yīng)超過6s。
三、電橋的絕緣電阻
電橋的絕緣電阻直接關(guān)系到電橋的測量準(zhǔn)確性和人身安全。
在電橋總有效量程內(nèi),當(dāng)電橋平衡時,電橋上的任意一個端鈕與外殼連接時,引起檢流計偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的誤差不應(yīng)大于電橋允許基本誤差的1/10。
電橋線路對與線路無電氣連接的任意點之間的絕緣電阻≥100MΩ。
四、電橋線路絕緣強度
這一條主要考查交流絕緣性能。
在規(guī)定的條件下,連接在一起的測量線路與測試用參考接地端之間,應(yīng)能耐受頻率為(45~65)Hz的正弦波交流電壓歷時1min的試驗,如無擊穿或放電現(xiàn)象,則認(rèn)為線路絕緣電壓試驗合格。試驗電壓要求如下:
以上是用戶購置電阻型直流電橋時應(yīng)格外注意的幾點事項。
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