电桥电路特点

交流电桥的平衡条件
电桥平衡条件有两个：一是相对桥臂上阻抗幅模的乘积相等，二是相对桥臂上阻抗幅角之和相等。

电桥电路的主要特点就是当四个桥臂电阻的阻值满足一定关系时，会使接在对角线间的电阻中没有电流通过，这种情况称平衡状态。

其中存在一种特殊结构的电路——直流单臂电桥，R1、R2、R3和R4叫电桥的臂，检流计G接于CD之间称为“桥”。

一般情况下R1、R3两端的电压不相等，即C、D两点间的电势不等，G中有电流通过。

改变R1、R3的大小，可以使UAC=UAD，这时G中无电流通过。

当G中无电流时叫做“电桥平衡”。

本实验就是研究R1、R2、R3和R4之间满足什么关系时电桥平衡。

交流电桥在测量时除了要满足阻抗模相等的条件，还要满足一定的阻抗角条件，即体现在测量实践中就是必须调节两个元件方能使电桥平衡，而直流电桥只需调整一个参数即可。

若想改变一个四臂直流电桥的性质是不可能的，它们只能做数量上的变化。

但对于交流四臂电桥来说，它的复数桥臂可以是各种各样的串并联线路。

即交流电桥四臂的组成具有多样性。

直流电桥的三种工作方式及特点直流电桥是一种广泛应用于电子仪器的电路，它可以用来测量电阻、电容和电感等电路参数。

一般来说，直流电桥可以通过三种不同的工作方式来实现精确的电路参数测量，每种工作方式都有其独特的特点和优势。

下面，我们将对这三种直流电桥的工作方式进行详细介绍。

第一种工作方式是“相敏式直流电桥”。

这种电桥采用相位灵敏技术，将待测信号与参考信号进行比较。

此时，电桥会产生一个相位差信号，该信号随着电路参数的变化而变化。

通过测量相位差信号的变化，可以确定待测电路参数的值。

这种工作方式对精度的要求较高，但是它可以快速地测量出电路参数，因此被广泛应用于实时测量和控制系统中。

第二种工作方式是“电势式直流电桥”。

这种电桥利用电路中的电势差来测量电路参数。

具体来说，电桥会将待测电路分成两个部分，然后将它们与一个已知电势差的标准电路进行比较。

通过测量电位差的变化，可以确定待测电路参数的值。

这种工作方式可以在电路参数变化较慢时使用，并且对仪器的精度要求较低，因此被广泛应用于实验室和教学中。

第三种工作方式是“电阻式直流电桥”。

这种电桥通过测量电路中的电阻来测量待测电路参数的值。

具体来说，电桥会将待测电路与已知电阻值的标准电路进行比较，通过测量电流的变化来计算待测电
路的电阻值。

这种工作方式常常用于测量比较低的电阻值，并且对仪器的精度要求较高，因此主要应用于精密测量领域。

总之，直流电桥的三种工作方式各有优劣，可以在不同的应用环境中得到应用。

了解这些工作方式的特点和优势，可以帮助我们更好地选择合适的电桥，并且在使用时可以更加准确地测量电路参数。

方法09电桥法如图：R 1、R 2、R 3、R 4是电桥的四个臂，电桥的一组对角顶点a 、b 之间接电阻R ，对角c 、d 之间接电源，如果所接电源为直流电源，则这种电桥称为直流电桥。

电桥电路的主要特点就是：当四个桥臂电阻的阻值满足一定关系时，会使接在对角线a 、b 间的电阻R 中没有电流通过。

这种情况称平衡状态。

要达到平衡条件：必须满足a 、b 两点电势相同。

U da =I a R 1 U ac =I a R 2 U db =I b R 3 U bc =I b R 4 U da =U db U ac =U bc R 1I a =R 3I b R 2I a =R 4I b1324R R R R =或R 1R 4=R 2R 3直流电桥的平衡条件是：对臂电阻的乘积相等. 【调研1】 如图所示是一种测量电阻的实验装置电路图，其中R 1、R 2是未知的定值定值，R 3是保护电阻，R 是电阻箱，R x 是待测电阻，V 是一只零刻度在中央、指针可以左右偏转的双向电压表.闭合开关S 1、S 2，调节R ，使电压表V 的指针指在零刻度处，这时R 的读数为90Ω；将R 1、R 2互换后，再次闭合S 1、S 2，调节R ，使电压表V 的指针指在零刻度处，这时R 的读数为160Ω，那么被测电阻R x 的数值及R 1与R 2的比值分别为 （ ）A. 120Ω 3:4B. 125Ω 4:3C. 160Ω 16:9D. 250Ω 9:16解析： 此题中的电路图是电桥电路图，其中R 、R x 、R 1、R 2称为电桥的四个臂，调节电阻箱R 适当时，使电压表的读数为零，此时称电桥平衡；这时要满足的条件为12xR R R R =，由该条件即可求出R x 及R 1、R 2的比值；当R =90Ω时，即1290xR R R =，R 1、R 2互换后，R =160Ω，即12160x R R R =，所以90160xxR R =得R x =120Ω.进一步求出1234R R =.A 对.【调研2】如图甲所示电路称为惠斯通电桥，当通过灵敏电流计G 的电流I g =0时，电桥平衡，可R 1 R 2 R 4R 3 Rd c ab E r I aI a I bI b R 1 R 2R xRV S 2 R 3S 1以证明电桥的平衡条件为：1324R RR R=．图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻R x 的电路原理图，其中R 是已知电阻, S 是开关，G是灵敏电流计，AC是一条粗细均匀的长直电阻丝，D 是滑动头，按下D 时就使电流计的一端与电阻丝接通，L是米尺．(1)简要说明测量R x 的实验步骤，并写出计算R x的公式；(2)如果滑动触头D从A向C移动的整个过程中，每次按下D时，流过G的电流总是比前一次增大，已知A、C间的电阻丝是导通的，那么，电路可能在哪里出现断路了．解析：(1)闭合开关，把滑动触头放在AC中点附近，按下D，观察电流表指针的偏转方向；向左或向右移动D，直到按下D时，电流表指针不偏转；用刻度尺量出AD、DC的长度l1和l2；根据公式R x=21llR，求出R x的值；(2) BC断了.【调研3】如图所示电路，电源的电动势E=10 V，内阻不计，电阻R1=R2=R3=2 Ω，R4=6 Ω，电容器的电容C=7.5 μF，G为灵敏电流计。

惠斯登电桥的原理一、什么是惠斯登电桥惠斯登电桥（Wheatstone bridge）是一种用来测量未知电阻的电路，该电路由英国物理学家查尔斯·惠斯登（Charles Wheatstone）于1843年发明。

惠斯登电桥是一种平衡电桥，通过平衡原理来测量未知电阻。

二、平衡电桥的原理平衡电桥是基于平衡原理的一种电路，通过调节电桥的各个部分，使得电桥中的电流为零，从而达到平衡的状态。

惠斯登电桥也是一种平衡电桥。

惠斯登电桥由四个电阻和一个潜在变阻器（未知电阻）组成。

电桥的基本原理是通过调节电桥中的潜在变阻器，使得电桥中的电流为零，从而确定未知电阻的值。

当电桥中的电流为零时，可以使用已知的电阻值来计算出未知电阻的阻值。

三、惠斯登电桥的工作原理惠斯登电桥的工作原理可以通过以下步骤来解释：1.设置电桥的初始状态：将已知电阻分别接到电桥的两个相对端点上，并将未知电阻连接到电桥的两个相邻端点。

2.调节潜在变阻器：通过调节潜在变阻器的电阻值，使得电桥的电流为零。

3.检测电流为零的条件：使用电流表等仪器来检测电桥中的电流是否为零。

如果电流为零，则表示已经达到平衡状态。

4.计算未知电阻：根据已知电阻的阻值和电桥达到平衡时潜在变阻器的电阻值，可以使用惠斯登电桥的公式来计算未知电阻的值。

四、惠斯登电桥的公式惠斯登电桥的计算公式为：其中，R1、R2、R3为已知电阻的阻值，而R为未知电阻的阻值。

五、应用领域惠斯登电桥在科学实验、电子工程等领域有着广泛的应用。

1. 科学实验在科学实验中，惠斯登电桥被用来测量物质的电阻，从而获得有关材料特性的信息。

例如，在材料科学中，可以使用惠斯登电桥来测量材料的电导率、电阻率等。

2. 电子工程在电子工程中，惠斯登电桥被用来测量电路中的未知电阻。

通过测量电阻，可以更好地设计和优化电路，提高电路的性能。

惠斯登电桥还可以应用于传感器的设计和测试中。

3. 物理实验在物理实验中，惠斯登电桥被用来测量电阻与其它物理量之间的关系。

电桥的原理和应用――直流单臂电桥测量中值电阻电桥是一种用比较法测量的仪量，即将未知量跟已知量相比较进行测量，它具有较高的灵敏度和准确度。

利用电桥平衡原理构成的电测仪器，不仅可以测电阻，也可以测电容、电感，并可通过这些物理量的测量来间接测量非电学量，例如温度、压力等，因此电桥电路在自动化仪表和自动控制中有着广泛的应用。

电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。

电桥电路不仅可以使用直流电源，而且可以使用交流电源，故有直流电桥和交流电桥之分。

直流电桥主要用于电阻测量，它有单臂电桥和双臂电桥两种。

前者常称为惠斯登电桥，用于1～106Ω范围的中值电阻测量；后者常称为开尔文电桥，用于10-3～1Ω范围的低值电阻测量。

直流单电桥是最基本的一种，它是学习其他电桥的基础。

【实验目的】1．掌握用直流单臂电桥测电阻的工作原理；2．学会用直流单臂电桥测量中等阻值电阻；3．掌握直流单臂电桥的连接和调节电桥平衡的方法； 4．掌握电桥灵敏度的含义及其测量方法。

【实验仪器】FB2020型电桥综合实验平台、待测元件盒、检流计、导线 【实验原理】一、直流单臂电桥工作原理1、直流单臂电桥原理电桥的种类繁多，但直流单臂电桥是最基本的一种，它是学习其他电桥的基础。

直流单臂电桥采用待测电阻与标准电阻相比较的方法，而制造较高精度的标准电阻并不困难；同时，灵敏检流计只用来判断有无电流，只要有足够的灵敏度即可，不存在接入误差。

因此，用电桥测电阻准确度高，这是电桥测电阻的主要优点。

直流单臂电桥的原理图如图1所示。

图中AB 、BC 、CD 和DA 四条支路分别由电阻R a 、R x 、R n 和R b 组成，称为电桥的四条桥臂。

其中R x 表示待测电阻，其余各臂上的电阻都是可调的标准电阻。

在BD 两对角间连接检流计、开关K G 和保护电阻R G 。

在AC 两对角间连接电池、开关K E 和限流电阻R E 。

当接通电键K E 和K G 后，各支路中均有电流流过，检流计支路起到沟通ABC 和CDA 两条支路的作用，可直接比较B 、D 两点的电势，电桥之名由此而来。

浅谈电桥电路及其若干应用电桥电路是一种应用广泛的电路形式，其基本结构包括四个电阻和一些电源。

通过调整电阻值，可以在电桥的两个对角线上产生相等的电压或电流，从而实现多种功能。

本文将从电桥电路的基本原理、特点和分类出发，探讨电桥电路在传感器、测量和信号处理等领域的应用。

一、电桥电路的基本原理和特点电桥电路的基本结构是由四个电阻R1、R2、R3和R4以及一些电源组成的。

其中，对角线上的两个电阻R1和R3称为电桥的“臂”，另外两个电阻R2和R4称为电桥的“桥臂”。

当电桥平衡时，对角线上的电压或电流相等，即V1=V2或I1=I2。

电桥电路的特点包括：1.灵敏度高：电桥电路的输出电压或电流与电阻的变化量成正比，因此具有较高的灵敏度。

2.线性度高：在电桥平衡附近，输出电压或电流与电阻的变化量呈线性关系。

3.测量精度高：由于电桥电路的输出与电阻的变化量成线性关系，因此可以通过测量输出电压或电流来精确测量电阻的变化量。

4.应用广泛：电桥电路在传感器、测量和信号处理等领域有着广泛的应用。

二、电桥电路的分类根据电桥电路的结构和工作原理，可以将其分为以下几种类型：1.直流电桥：直流电桥是一种用于测量直流电阻的电桥电路，其工作原理是通过比较电阻上的电压降来测量电阻值。

2.交流电桥：交流电桥是一种用于测量交流阻抗的电桥电路，其工作原理是通过比较阻抗上的电压降来测量阻抗值。

3.变压器电桥：变压器电桥是一种利用变压器原理工作的电桥电路，其工作原理是通过比较变压器次级线圈上的电压来测量电阻或阻抗值。

4.光电电桥：光电电桥是一种利用光电效应工作的电桥电路，其工作原理是通过比较光敏元件上的光电流来测量光强或光功率。

三、电桥电路的应用1.传感器应用：电桥电路在传感器中有着广泛的应用，如应变片传感器、压力传感器、温度传感器等。

这些传感器通过改变电阻值来反映被测量的变化，然后通过电桥电路将电阻变化转化为电压或电流信号输出。

2.测量应用：电桥电路在测量领域也有着广泛的应用，如直流电阻测量、交流阻抗测量、电容测量等。

电桥放大电路的原理及应用1. 电桥放大电路的基本原理电桥放大电路是一种常用的电路配置，通过使用两个相互比较的电桥电路来放大微弱信号。

电桥由四个电阻组成，通常分为三个明确的电阻和一个感测电阻。

通过调节电桥中的三个电阻，可以使电桥处于平衡状态。

当感测元件的电阻发生微小变化时，电桥就会失去平衡，产生电压信号，该信号可以被放大以获取更大的输出信号。

2. 电桥放大电路的工作原理电桥放大电路的工作原理基于电桥的平衡条件和非线性特性。

当电桥中的三个电阻呈现平衡状态时，桥路两边的电压差为零。

当感测电阻发生微小变化时，电桥就会失去平衡，导致桥路两边产生电压差。

这个电压信号可以通过放大电路进行放大，从而得到可用的输出信号。

电桥放大电路通常使用差动放大器来实现信号放大。

差动放大器具有两个输入端和一个输出端，通过放大两个输入之间的差异来产生输出信号。

电桥的非平衡信号作为差动放大器的输入信号，放大器会将其放大，并输出一个放大后的信号。

3. 电桥放大电路的应用电桥放大电路具有广泛的应用，常用于测量和控制系统中。

下面列举了几个常见的应用场景：3.1 传感器测量电桥放大电路可用于传感器测量，例如温度、压力、湿度等传感器。

传感器的输出信号通常非常微弱，需要经过放大才能得到可用的信号。

通过将传感器与电桥放大电路连接，可以将微弱的传感器信号放大到合适的范围，以便测量和控制系统能够正确识别和处理。

3.2 声音放大电桥放大电路可以用于声音放大，例如在音频设备中。

通过将声音传感器与电桥放大电路连接，可以将声音信号放大到足够大的幅度以驱动扬声器或耳机。

3.3 振荡器电桥放大电路还可以用作振荡器。

通过适当的反馈，电桥放大电路可以产生自激振荡，生成一定频率的信号。

这在射频应用中特别有用，可以作为无线电发射器或接收器的一部分。

3.4 电流放大电桥放大电路还可用于电流放大，例如在精密电流测量中。

通过将电流传感器与电桥放大电路连接，可以将微小的电流信号增大，以便进行精确测量和控制。

编辑本段定义一般地，被测量是非常微弱的，必须用专门的电路来测量这种微弱的变化，最常用的电路就是各种电桥电路，主要有直流和交流电桥电路。

电桥电路的作用：把电阻片的电阻变化率ΔR/R转换成电压输出，然后提供给放大电路放大后进行测量。

编辑本段直流测量电桥分析如图1.4.1所示为最常用的电阻电桥，有四个电阻组成桥臂，一个对角接电源，另一个作为输出。

1、桥路形式如图所示，电桥各臂的电阻分别为R1、R2、R3、R4，U为电桥的直流电源电压。

当四臂电阻R1=R2=R3=R4=R时，称为等臂电桥；当R1=R2=R,R3=R4=R'≠R时，称为输出对称电桥；当R1=R4=R，R2= R3=R'≠R时，称为电源对称电桥。

图1.4.1 电桥电路图1.4.2 电流输出型2、工作方式单臂工作：电桥中只有一个臂接入被测量，其它三个臂采用固定电阻；双臂工作：如果电桥两个臂接入被测量，另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥，又称为半桥形式；全桥方式：如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。

3、输出方式电桥的输出方式有电流型和电压型两种，主要根据负载情况而定。

1）电流输出型当电桥的输出信号较大，输出端又接入电阻值较小的负载如检流计或光线示波器进行测量时，电桥将以电流形式输出，如图1.4.2a所示，负载电阻为Rg由图中可以得; 所以电桥输出端的开路电压UAB为(1-4-1) 应用有源-----端口网络定理，电流输出电桥可以简化成图1.4.2a所示的电路。

图中E'相当于电桥输出端开路电压Uab，R'为网络的入端电阻(1-4-2) 由图1.4.2b可以知道。

流过负载Rg的电流为(1-4-3) 当Ig =0时，电桥平衡。

故电桥平衡条件为R1R3=R2R4或当电桥负载电阻Rg等于电桥输出电阻时，即阻抗匹配时，有这时电桥输出功率最大，电桥输出电流为(1-4-4) 输出电压为(1-4-5)当桥臂R1为与被测量有关的可变电阻，且有电阻增量ΔR时，略去分母中的ΔR项则对于输出对称电桥, R1=R2=R,R3=R4=R 对于电源对称电桥，R1=R4=R,R2=R3=R'≠R 对于等臂电桥，R1=R2=R3=R4=R 由以上结果可以看出，三种形式的电桥，当ΔR<<R时，其输出电流都与应变片的电阻变化率即应变成正比，它们之间呈线性关系。

对电桥电路的分析及应用作者：李至博来源：《科技风》2018年第01期摘要：电桥电路指的是一种电路结构，它是由四个二端元件结成的四边形形成的。

在工程中，被测量的东西往往是非常微弱的，必须用专门的电路来测量，这样才能感知被测量东西的变化。

电桥电路是最常用的电路，可以说电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式，它在测量系统有着非常重要的地位。

本文分析了电桥电路的工作原理和特点，同时列举了一些电桥电路的实际应用，说明了电桥电路的准确性与重要性，加深人们对于电桥电路的认识与认知。

关键词：电桥电路；应用一、电桥电路（一）电桥电路的定义电桥电路指的是一种电路结构，它是由四个二端元件结成的四边形形成的，每个边都被称为电路的桥臂，供桥电源接在桥臂的一个对角上，输出端的测量电路接在桥臂的另一个对角上。

电桥电路的主要作用是把电阻、电感或者是电容的变化率转化成电压输出，来为后续的电路测量和记录提供方便。

（二）电桥电路的分类根据使用电源的不同，电桥电路主要分为直流电桥和交流电桥，其中直流电桥是基础，它主要是用于电阻的测量。

直流电桥又分为单臂电桥（惠斯登电桥）和双臂电桥（开尔文电桥）。

单臂电桥主要是用于测量电阻值在1Ω-106Ω的电阻，双臂电桥适用于电阻值低于1Ω的电阻。

交流电桥一种比较式的仪器，在电测技术中有着不可替代的作用。

它主要是用于交流等效电阻及其时间常数、电容等的精密测量。

第一，直流电桥的基本原理。

如图1所示，直流电桥的基本形式是四臂结构，采用直流电源进行供电。

当电桥电路平衡时，一对相邻桥臂与另外两个相邻桥臂的电阻比值一致。

当一对相邻桥臂一个是标准电阻器，一个是被测电阻器时，它们之间的电阻比值是一定的，为了使电桥电路达到平衡，另外两个相邻桥臂的电阻比值也要与之相同。

在这样的情况下，根据比值和标准电阻器的电阻值就可以知道被侧电阻器的电阻值。

第二，交流电桥的基本原理。

如图2所示，在交流电桥中，四个桥臂是由电阻、电抗元件或阻抗元件组成，并用检流计、耳机或者是其它仪器来检测电桥是否平衡的“示零器”。

电桥电路在实际中的应用
电桥电路是一种测量电阻、电容、电感等物理量的电路，它具有高精度，可靠性高，应用广泛等优点。

以下是一些电桥电路在实际中的应用：
1. 电阻测量：电桥电路广泛应用于电阻测量中，如直流电桥测量和交流电桥测量。

在实际中，电桥电路可以用来测量传感器的电阻变化，如温度传感器、压力传感器等。

2. 溶液浓度的测量：溶液的浓度可以通过电桥电路来测量。

这种电桥电路称为电导电桥。

3. 电容测量：电桥电路可以用来测量电容器的容值，可应用于电容器质量检测中。

4. 电感测量：电桥电路可以用来测量电感器的电感值，可应用于电感器质量检测中。

5. 变压器参数测量：变压器参数包括电阻、电感和容性等，电桥电路可以用来测量变压器的参数，可以用来检测变压器产品的质量。

6. 模拟和数字信号调理：在一些传感器中，从传感器获得的原始信号与所需要的信号相差较远，并且需要进行信号调理。

电桥电路可以用来进行模拟信号调理，在一些数字信号调理系统中，电桥电路也可以被用来调整输出的数字信号。