双臂电桥是什么 什么是双臂电桥？

1、双臂电桥的概念

双臂电桥，是一种经典的电学测量仪器，用于测量电感、电容、电阻等电学量。它基本原理是通过比较待测元件与标准元件之间的电学参数差异，从而计算出待测元件的电学参数值。

双臂电桥主要包括电桥平衡原理、电桥的算法及其误差来源，不同类型的双臂电桥在实践中适应不同的测量场合，比如说Wheatstone电桥主要用于电阻的测量，Maxwell电桥主要用于电容的测量等。

2、双臂电桥的基本原理

双臂电桥基本原理是欧姆定律，根据欧姆定律可以得出$V_1$与$V_2$的比值，从而计算出待测元件的电学参数值。一般而言，电桥主要包括电源、四个电阻、一个待测元件和一个标准元件，其中待测元件和标准元件连接在两个互为相反的角上，另外的两个角上分别连接两个电阻，电桥的另外的两点连接电源，如下图所示：


在此基础上，进行加、减或除运算，得到待测元件的电学参数值。具体可采用手动或计算机等方式实现。

3、双臂电桥的算法

以Wheatstone电桥为例，其基本算法为：

$R_x = \frac{R_2}{R_1}\cdot R_s$,

其中，$R_1、R_2$ 为电阻箱中的标准电阻，$R_s$ 为待测电阻，$R_x$ 为待测电阻的阻值。

Maxwell电桥基本算法为：

$C_x = \frac{C_1 \cdot C_3}{C_2}$

其中，$C_1、C_2$ 为标准电容，$C_3$ 为待测电容，$C_x$ 为待测电容的容值。

类比上述算法，其他类型的电桥同理。

4、双臂电桥的误差来源

双臂电桥有多种误差来源，误差包括直流偏移、欧姆热效应、缺陷电阻和非线性等。其中最大的误差来自于测量电路中组件的极限精度以及电桥未能达到平衡所产生的误差。

对于未能达到平衡的情况，可采用以下几种方法将其误差降到最低：

1）加大电桥的灵敏度；

2）增加标准元件的阻值；

3）降低测量温度。

以上方法均需要根据实际场合进行选择。