电桥是一种常用的测量电路,可按照电阻、电感、电容等要素的大小来实现非常精准地测量。对于测量电阻来说,不同的电桥具有不同的适用范围以及精度。下面将从电桥的不同类型、用途以及优缺点三个方面进行详细介绍。
基本电桥由四个电阻组成,可以测电阻,电容和电感等。四个电阻成为桥臂,通过桥臂上的电流流经灵敏电流计,通过调节下面的可变电阻,使得电流在两个分支路上通过电流计的示数相等时,该时刻正是相抵消的状态,此时可以根据标度读系数,计算出待测物理量的数值。基本电桥的优点是精度较高、灵敏度高、稳定性好等,缺点则是没有修正系数。
韦斯顿电桥也被称为电阻比较器,主要用于测量高精度的电阻。它可以通过比较待测电阻与已知电阻的比值,来测量待测电阻的准确值。它的电路结构中含有调零电位器,可以保证桥臂之间的平衡点不出现随时间变化的漂移,使得它有更高的稳定性。此外,它的电路结构还包含了不少器件(如稳压管和分压调节器等),能够在工作时抵消环境和器件变化等引起的误差。但是,韦斯顿电桥复杂,调试麻烦,使用难度较大。
桥式恒流电桥是一种新型的电桥,专门用于测量电阻,替代了传统的恒压比较法。它采用恒流源来取代恒压源,保证了恒定电流,从而提高了精度。此外,它的电路结构中还含有多种元件,如四个负阻抗散热器、超稳晶振等,可以消除温度漂移等干扰因素。桥式恒流电桥的优点是精度高,稳定性好,适用于大范围内的电阻测量,但是它的成本比传统电桥较高,且需要特殊的电源驱动。
自平衡电桥是一种自动寻找平衡点的电桥。在测量电阻时,只需将待测电阻与标准电阻相连,通过用户设定的初始值,自动寻找平衡点。使用自平衡电桥时,仅需要将待测电阻放在其中一个桥臂上,因此使用更加简单快捷,而且其测量结果也具有较高的精确度。但是,它不能进行动态跟踪调节,调整速度比较慢。