第五章 电路参数的测量思维导图

用欧姆表、电容表测电阻、电容

补偿法

电桥法

利 用 谐 振 原 理 测 量 电 感 、 电 容

直流参数

交流参数

4个电阻的连接点为电桥的顶点；  单电桥由4个桥臂组成ac、bc、bd、ad；  其中R2、R3为电桥的比例臂电阻，R4为电桥 的比较臂电阻，Rx为被测电阻，P为指零仪。  a、b间接直流电源，是电桥的输入端；c、d 间接指零仪，是电桥的输出端；  调节桥臂使电桥平衡（指零仪指零），可三 个桥臂电阻，求得被测电阻值。测量的准确 度决定于桥臂电阻的准确度。

调节单电桥比率臂和比较臂电阻使电桥平衡，可推出：

 直流双电桥也是由检流计、比率臂和比较臂组成，比率臂为两对同步调节的可调电阻； 一、双电桥电路-开尔文电桥测小电阻  Rs、Rx、都需要两对接头，电流接头C1、C2，电压接头P1、P2；  调节桥臂使电桥平衡（指零仪指零）， 可从R1、R2、Rs，求得被测电阻值

电桥平衡，根据双电桥电路的连接方式，可写出以下三个方程：

 电位接头的引线电阻与接触电阻包含在比率臂电阻中，若使比率臂电阻大于10 Ω，则相比之下引线电阻与接触电阻可略去不计；  电流接头引线电阻与接触电阻，一端包含在 中，电桥平衡过程， 大小既不影响电桥的平衡条件，也与测量结果无关；另一端则包含在电源电路中，电源回路参数不参与被测电阻的测量与计算，所以也不影响测量结果；  在遵循双电桥接线规则的情况下,可以用来测量小于10 Ω，例如测量电机绕组的电阻、分流器\电动机\变压器的绕线电阻，引线电阻、接触电阻；  被测电阻本身没有电位接头与电流接头之分，可自行引出，如P139；  Rs、Rx、R0至R连接线的电阻都是小电阻，电桥工作电流大，测量结束立即关闭电源，以免电能损耗。

 单、双电桥只能测量电阻，测量交流参数要用交流阻抗电桥，结构如图；  交流阻抗电桥的四个桥臂由交流阻抗元件组成，适当配置各桥臂阻抗性 质，调节各桥臂参数使电桥平衡，可求得：

要满足交流阻抗电桥的平衡条件，四个桥臂的阻抗大小与性质要按一定条件配置， 配置不当就不可能达到平衡。常用的并有可能调节平衡的电桥有以下几种。

 第一种方法如图A改变 R1、jX1使电桥平衡，只要调节两次，即达到平衡，收敛性好。此法因为需要可调的标准电感，收敛性虽好，但并不实用。  第二种方法如图B改变R1、R2使电桥平衡，必须反复多次才能平衡，收敛性差，但需要调节的阻抗是可变电阻，标准的可变电阻比较容易取得。

 桥臂尽量不使用电感作为已知度量器(制造、干扰、准确度)；  尽量使电桥平衡条件与电源频率无关，测量结果只与桥臂参数有关，不受电源状态影响；（P143海氏电桥不常用）；  交流电桥需要反复调节才能达到平衡，使用收敛性好的电桥；  要求交流电桥能够分别读出电阻与电抗的值（ P143并联电容电桥）

绝缘电阻表由比率型的磁电系仪表和手摇发电机（永磁发电机）构成，其中测量机 构如下：

ZC30型晶体管兆欧表利用晶体管振荡器将直流电压转换为10kHz 的交流电压， 然后经升压、整流转换为直流高压，作为测量绝缘电阻的电源。与手摇式兆欧 表相比，测量时不需手摇，操作较方便。

1.绝缘电阻表的选用 （ 1 ）其额定电压要与被测设备或线路电压相对应； （ 2 ）绝缘电阻表的量程要与被测绝缘电阻的范围相配合；

2.操作注意事项 （ 1 ）必须在设备或线路断电状态下进行测量（电容设备）； （ 2 ）虽然是比率型仪表，结果与手摇电机电压无关，但是受残余力矩及灵敏度 限制，手摇发电机必须有足够的电压，保证正常工作，额定转速为120r/min。

3.绝缘电阻表接线柱的使用 如果绝缘材料表面有漏电流，该电流通过兆欧表动圈会计入测绝缘电阻中，因此外 表面不洁的绝缘材料，测量时要用一个保护圈与绝缘的外表面相连，保护圈通过导 线接兆欧表的“屏蔽”接线柱，避免漏电流通过动圈给测量造成的影响。

 接地电阻测量仪由一台电压为500V或1000V的交流发电机、电流互感器、可调的补偿电阻及交流检流计组成。  测量时需要用两条金属棒插针作为辅助电极，分别插在离待测接地极20米左右。然 后用粗导线将待测接地极接 E ，将辅助电极接P、C；  按要求转速摇动发电机，调节补偿电阻至检流计指零。

 接地电阻测量仪是利用补偿原理工作，发电机经互感器接在E、C间，若被测接地极电阻为 ，则产生的电压为  二次绕组在标准电阻R上产生的电压为KIR ，其中K 为互感器变比。 调节R，使检流计指零，表示两电压相互补偿。