电桥是一种用于测量电阻或检测电路中是否存在电阻的仪器。电桥是基于电阻的定义而发展起来的。在电路中,任何一个电阻都能够形成一个电压降。若知道该电阻的阻值,那么可以通过测量电压并使用欧姆定律计算电流来计算电阻值。电桥就是运用这个原理进行测量。
电桥的核心是“平衡”概念。以三角形为例,电桥通常由三条电阻相等的电阻臂和一个未知电阻组成。连接电压源和电桥的相邻两点间有一个移动连接头。如果连接头接触未知电阻较大的一侧,经过电桥的电流会使连接头移向该侧直到平衡。这时未知电阻的阻值就可以通过测量移动连接头的位置来计算得出。
电桥广泛应用于各种实验室和工业控制中,如在测量X射线样品的质量中、在测量药物、食品和饮料中、在测量温度中等。电桥的另一个主要应用是判断电路中是否存在某个元件和检查元件的值。通过调整电桥中的各种电阻,可以测量电路中各种元件的值,包括电容器和电感器。
在工业自动化中,电桥也被用作灵敏的控制元件,例如在自动温度控制中。随着科技的不断发展,电桥已经成为了各种仪器和设备的核心部件之一。
电桥通常分为直流电桥和交流电桥两种类型。
直流电桥采用恒定的直流电流作为其工作电源。使用直流电桥可以测量高阻值电阻,通常用于测量电路中的电子元器件,例如电容、电感和晶体管等。
交流电桥采用可变的、频率固定的交流电源进行工作。与直流电桥相比,交流电桥的精度更高,但对环境和电源的噪声更为敏感。它通常用于测量低阻值电阻、变压器和电缆电容。
电桥具有以下几个特点: