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技術(shù)文章

QJ36型單雙臂兩用直流電橋使用說(shuō)明書
QJ36型單雙臂兩用直流電橋使用說(shuō)明書
一、 概 述
本直流電橋?yàn)榫苄碗姽y(cè)量?jī)x器，用于測(cè)量導(dǎo)體電阻之用，**等級(jí)為0.02級(jí)，采用不同的鏈接方式，可以組成單電橋和雙電橋兩種測(cè)量電路。

1． 本儀器準(zhǔn)確度等級(jí)為0.02級(jí)。
2． 本儀器測(cè)量范圍如下:
單橋:102～106Ω 雙橋：10-6～102Ω
3.本儀器各橋臂電阻值的冷態(tài)校驗(yàn)端子如下:
R1：PN1～RX單(右); R2：PN2～外接檢流計(jì)(右);
RM：PX1～外接檢流計(jì)(右); R′M：PX2～RX單(右);
4.根據(jù)上述第3款內(nèi)容,本儀器也能作為精密級(jí)可變電阻箱使用。

二、 技術(shù)數(shù)據(jù)
1．本電橋可使用在周圍空氣溫度20±8℃,相對(duì)濕度≤80%和不含有害雜質(zhì)氣體的環(huán)境中工作。
2．當(dāng)溫度20±5℃,相對(duì)濕度≤80%，并按使用規(guī)則選用電壓及各橋臂阻值，其各量程溫誤差，應(yīng)符合如下要求：
表1 單橋電路的儀器誤差一覽表
程          量
電 源
電 壓
（V）
誤差
 
（%）
 被測(cè)電阻（Ω）
比例臂電阻（Ω）
RX
R1
R2
102～103
100
 
1000
<4
<6
<8
<10
<20
±0.02
(基本)
1000
103～104
1000
104～105
105～106
10000
100
±0.01
在滿足測(cè)量靈敏度的前提下,電源電壓應(yīng)采用小于10伏。
被測(cè)電阻RX之接線電阻值應(yīng)≤0.001Ω,如在測(cè)量中達(dá)不到這一要求時(shí),可在測(cè)量中減去接線電阻值。
表2 雙橋電路的儀器誤差一覽表
被測(cè)電阻(Ω)
標(biāo)準(zhǔn)電阻(Ω)
比例臂電阻(Ω)
電 源
電 壓
(V)
誤差
 
(%)
RX
RN
R1=R2
10～102
10
 
 

R1

 

 
RM
 
103

 
 
 
2～6
 
 
±0.02
(基本)
1～10
1
10-1～1
10-1
10-2～10-1
10-2
10-3～10-2
10-3

RM

 

 
R1
 
調(diào)換RX和RN位置時(shí), 計(jì)算式中——調(diào)換為——    

 
10-4～10-3
 
10-3
104
 
4～8
±0.05
10-5～10-4
102
±0.2
10-6～10-5
10
±2

標(biāo)準(zhǔn)電阻RN和被測(cè)電阻RX的電位端接線電阻值應(yīng)小于0.002Ω,跨接電阻r應(yīng)小于0.01Ω。
（1） 零位電阻值≤0.012Ω。
（2） 電橋示值的允許變差如下:
① 測(cè)量臂電阻示值變差≤0.01Ω
② 比例臂電阻示值:>10Ω時(shí),變差≤0.004Ω
≤10Ω時(shí)變差≤0.02Ω
（5）電橋電路與外殼之間的絕緣電阻≥1000MΩ。
（6）電橋電路與外殼之間應(yīng)耐受頻率為50HZ的正弦波
交流電壓500V,歷時(shí)1分鐘而不擊穿。
三、原 理
本電橋簡(jiǎn)化原理線路如圖1所示：

圖1 QJ36型單雙臂兩用直流電橋簡(jiǎn)化線路圖
圖中：
S1及S2——比例臂選擇開(kāi)關(guān)。
R1及R2——比例臂電阻。
I……Ⅳ——RM及R′M電阻箱式測(cè)量臂的讀數(shù)盤。
K1及K2——檢流計(jì)通斷按鈕。
K3————檢流計(jì)短路按鈕。
K4———電源通斷按鈕。
1及2——雙電橋時(shí)接標(biāo)準(zhǔn)電阻（RN）的端鈕。
3及4——雙電橋時(shí)接未知電阻（RX）的端鈕。
5及6——單電橋時(shí)接未知電阻（RX）的端鈕。
7及8——接檢流計(jì)（G）的端鈕。
9及10——單電橋時(shí)接電源（E）的端鈕。
11————靜電屏蔽端鈕。
按照測(cè)量需要和使用規(guī)則，分別可以組成單電橋和雙電橋的測(cè)量線路：
1、單電橋測(cè)量線路原理圖如圖2所示

圖2 QJ36型直流電橋的單電橋測(cè)量線路原理圖，測(cè)量時(shí)利用測(cè)量臂RM的調(diào)節(jié)，使檢流計(jì)指零，得單電橋測(cè)量被測(cè)電阻RX的計(jì)算式：
（Ω）
RX=（R1／R2）* RM

2、雙電橋測(cè)量線路原理圖如圖3所示：

圖3 QJ36型直流電橋的雙電橋法測(cè)量線路原理圖
圖中：r1～r4——外接連線電阻
r0————外接跨線電阻
S——外接電流轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)。
RP——外接可變電阻器（箱）
A——直流安培表（根據(jù)電路中所需電流而定）。
測(cè)量時(shí)，利用測(cè)量臂RM和R′M 的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，使檢流計(jì)指零，得雙電橋測(cè)量被測(cè)電阻RX計(jì)算式：（跨線電阻≤0.001Ω時(shí)）
RX = ——•RN （Ω）
當(dāng)調(diào)換RX和RN的位置時(shí):
RX = ——•RN （Ω）
式中: RM=R′M R1=R2
四、結(jié) 構(gòu)
所有測(cè)量臂的6個(gè)讀數(shù)盤，2個(gè)比例臂轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，4個(gè)按鈕及11個(gè)接線柱等都裝在鋁制安裝板上，并裝在金屬箱殼內(nèi)。
所有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的接觸元件全部采用銀銅復(fù)合材料制成。電阻元件材料采用錳銅材料制成，便于保證儀器的正確性和穩(wěn)定性。
為了消除外界泄漏電流的干擾，在結(jié)構(gòu)上還具有靜電屏蔽端鈕，便于與檢流計(jì)和外接元件等連接接地之用。
五、使用說(shuō)明
（一） 單電橋法測(cè)量步驟：
1． 測(cè)量線路按圖4所示進(jìn)行連接（同時(shí)可參閱圖1、圖2）。

圖4 QJ36型電橋的單橋法測(cè)量接線圖

2．根據(jù)被測(cè)電阻阻值RX按表1規(guī)定選用電源電壓。
3.根據(jù)被測(cè)電阻RX估計(jì)值（RX=（R1／R2）* RM），按表1規(guī)定選用R1及R2的數(shù)值和讀盤（RM）示數(shù)值（RM≥100Ω）。
4.測(cè)量10~105Ω時(shí)可選用jz3電子檢流計(jì)（本廠產(chǎn)）
5.接入被測(cè)電阻的RX（100Ω）的外接導(dǎo)線電阻每根0.001Ω
6.先按上K1按鈕（粗），使檢流計(jì)接通，再按上K4接通電源，此時(shí)檢流計(jì)指示有偏轉(zhuǎn)。利用讀數(shù)盤RM的調(diào)節(jié)，使檢流計(jì)指零，松開(kāi)K4按鈕使電源斷開(kāi)。
7.然后按下K２按鈕（細(xì)），順次按下K４接通電源，此時(shí)檢流指示還有偏轉(zhuǎn)，利用讀數(shù)盤的調(diào)節(jié)，使檢流計(jì)再次指零，松開(kāi)ｋ４按鈕。被測(cè)電阻值RX是讀書盤示數(shù)值與R１／R２的乘積。即（RX=（R１／R２）×RM
8.測(cè)量時(shí)應(yīng)經(jīng)常松開(kāi)K4按鈕，以避免長(zhǎng)期通電致使電阻元件發(fā)熱，引起測(cè)量數(shù)值不穩(wěn)。
9.測(cè)量中如所選檢流計(jì)的靈敏度還不能滿足測(cè)量要求時(shí)，可以適當(dāng)增加電源電壓，但不得超過(guò)電源規(guī)定的額定電壓范圍。
10.測(cè)量中如發(fā)現(xiàn)回路中熱電勢(shì)影響嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)在電源端接入換向開(kāi)關(guān)，進(jìn)行正反兩次測(cè)量，取其平均值。
（二） 雙電橋法測(cè)量步驟：
1.測(cè)量線路按圖5所示進(jìn)行連接（同時(shí)參見(jiàn)圖1及圖3所示）

圖5 QJ36型電橋的雙橋法測(cè)量接線圖
2. 配套使用的輔助設(shè)備：
（1）G—jz3電子檢流計(jì)
(2)E---2~6伏蓄電池（100~200）安時(shí)或相同容量的穩(wěn)流源一只
(3)RN―――ＢＺ３標(biāo)準(zhǔn)電阻（０.００１～１０）根據(jù)測(cè)量需要選擇而定
(4)RP――四檔或六檔并聯(lián)式可變電阻箱一只（或根據(jù)測(cè)量回路電流大小所需的變阻器）
(5)A――直流電流表一只（規(guī)格根據(jù)所選用標(biāo)準(zhǔn)電阻RN的額定電流大小而定）
(6)S—轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)一只（供電流極性換向用，測(cè)量時(shí)應(yīng)經(jīng)常斷開(kāi)，避免電阻元件發(fā)熱引起測(cè)量讀數(shù)不穩(wěn)）。
(7)R0---阻值≤0.001Ω的紫銅板一塊（且兩頭具有清潔的良好接觸面）。
(8)連接在被測(cè)電阻RX和標(biāo)準(zhǔn)電阻RN（電位端）的導(dǎo)線共４根，阻值≤０.００２Ω，且阻值互相接近．
３.測(cè)量時(shí)先將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S放在斷的位置，連接好測(cè)量線路，并將可變電阻器（箱）的阻值放到*大位置。
４.將比例臂R１=R２的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)放在根據(jù)被測(cè)電阻RX及按表２規(guī)定的位置，讀數(shù)盤RM示值放在{RX=（Ｒ２／Ｒ１）＊ＲＮ}的位置（RM≥１０００Ω）

５. 先按下K1按鈕（粗），然后將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S由斷轉(zhuǎn)到任意一個(gè)接通電路的位置，利用可變電阻器（箱）的阻值由大到小的調(diào)節(jié)，觀察電流表指示在小于標(biāo)準(zhǔn)電阻允許通過(guò)電流范圍內(nèi)。
６. 然后按下K２按鈕（細(xì)），順次將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S轉(zhuǎn)到接通電路位置，利用讀數(shù)盤RＭ的調(diào)節(jié)，使檢流計(jì)再次指零，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S轉(zhuǎn)到斷的位置。按如下計(jì)算得：
被測(cè)電阻RX=｛讀數(shù)盤示數(shù)RM／比例臂示值勤（R１=R２）｝*標(biāo)準(zhǔn)電阻RN（Ω）
若被測(cè)電阻RX小于標(biāo)準(zhǔn)電阻RN時(shí)，就應(yīng)調(diào)換RX與RN的測(cè)量位置（即1-2接RX，3-4接RX）按如下計(jì)算得：
被測(cè)電阻RX=｛比例臂示值勤（R１=R２）／讀數(shù)盤示數(shù)RM｝*標(biāo)準(zhǔn)電阻RN（Ω）
7.當(dāng)所選用的檢流計(jì)還不能滿足測(cè)量要求時(shí)，可增加電流Ｉ，但不應(yīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電阻和測(cè)量電阻的額定電流。

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