電橋法測量阻抗的基本電路是四臂電橋電路,以電橋平衡原理為基礎(chǔ),并使用示零電路作為測量結(jié)果的指示器。電橋的類型較多,但是各種電路相互之間沒有原則上的區(qū)別,因為它們都是以四臂電橋為基礎(chǔ)演變而來的。 K4B2G1646Q-BCK0

   四臂電橋

    典型的四臂電橋原理電路如圖10.5.2所示。

    圖中,由z1,z2,z3和z4四個臂組成了一個典型的四臂電橋,此電橋又稱為交流電橋。電橋中的任何一個臂都可接入被測電阻或電容、電感,也可以是一個相當(dāng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。σs為信號源,G為指示器。調(diào)節(jié)橋臂中的可調(diào)元件使G的電流為零,電橋處于平衡狀 L/s態(tài),稱為電橋平衡。一般情況下,電橋各臂既含有電阻成分,又含有電抗成分,它們每一個都表現(xiàn)為復(fù)數(shù)阻抗。電橋的平衡條件為 z1zx=z2z3根據(jù)式(10.5.1)可計算出被測阻抗的值,電橋達(dá)到平衡狀態(tài)時,下式成立。

    式中,|zl|,|z2|,|z3|,|zx|為復(fù)數(shù)阻抗z1,z2,z3,zx的模;♀1,♀2,♀3,♀x為zI,z2,z3,zx的相角。從式(10.5.1)~式(10.5.3)可知,交流電橋的平衡條件與上述公式相關(guān),只有當(dāng)電橋中相對臂的阻抗模乘積相等(振幅平衡條件),相對臂的阻抗角之和也相等(相位平衡條件)時,電橋才能達(dá)到平衡。即要使橋路平衡,必須同時滿足振幅和相位平衡條件。另外,在選擇調(diào)節(jié)元件時,為使其達(dá)到平衡,在交流情況下,調(diào)節(jié)元件不應(yīng)少于兩個,最理想的調(diào)節(jié)元件參數(shù)需要做到分別平衡于阻抗中的電阻分量和電抗分量。