电工考证培训-电工仪表使用-直流电桥使用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,独山子石化职业技术学校电工培训,电工安全技术培训,直流电桥的使用方法,直流电桥的使用方法,直流电桥的使用方法,的,教学目的,熟悉,直流电桥,的应用和分类,掌握,直流单臂电桥的使用方法和注意事项,理解直流单臂电桥的测量原理,通过操作,练习，,学会用,直流单臂电桥,测量电动机定子绕组的直流电阻的方法,直流电桥的使用方法,教学内容,直流电桥的应用,直流电桥的分类,直流单臂电桥的原理,直流,单臂电桥的使用方法和注意事项,操作练习：,用,直流,单臂电桥测量三相异步电动机定子绕组的直流电阻,对电阻的精密测量要使用,比较式仪器,。,因为指示式仪表本身的精度较低，组成欧姆表时，测量电路本身又存在理论误差，所以用欧姆表测量电阻时的误差一般在,2.5%,左右，这对要求精度较高的场合，如测量仪表中的电阻值、测量电机、变压器、电缆等设备的直流电阻等，用欧姆表测量时往往达不到要求的测量精度。,用直流电桥测量可将精度提高到,0.01,级。一般常用的便携式直流电桥的准确度多为,0.5,级。,直流电桥的应用,直流电桥之所以能够提高测量的精确度，是因为由标准度量器,标准电阻的直接参与,。,直流电桥采用标准电阻与被测电阻进行比较，而标准电阻的精度是可以做的很高的，所以较指示仪表有更高的准确度。,电桥中的检流计的灵敏度也很高,，这就保证了电桥可以获得准确的平衡，从而提高了测量的准确度。,直流电桥的应用,直流电桥的分类,直流单臂电桥,直流双臂电桥,直流单双臂电桥,直流单臂电桥的原理,直流单臂电桥又叫惠斯登电桥，简称单桥。,直流单臂电桥,适用于,测量中值（,1,10,6,）电阻，其种类和型式很多。,常用的携带型单桥有,QJ23,、,QJ24,型等。,图,1,直流单臂电桥原理图,a,c,b,d,I,R,R,R,R,G,K,K,E,1,I,2,I,X,X,2,1,I,3,3,2,1,直流单臂电桥的测量原理图,直流单臂电桥的,测量原理,图,1,中的,4,个电阻,R1,、,R2,、,R3,、,RX,接成一个四边形。对角线,b,、,d,上接检流计,G,（或称平衡指示器）。对角线,a,、,c,上接电源,E,。,在两个对角线上有输入、输出电路的形式叫桥路或电桥。,4,个电阻的连接点称电桥的顶点，电阻,R1,、,R2,、,R3,、,RX,称,桥臂,，电阻,R2/R1,称,比例臂,，,R3,称,比较臂,，,RX,称,被测臂（或未知臂）。,多数电桥的,比例臂,做成阶梯步进形式,用旋转开关进行变换；,比较臂,多做成连续调节方式,。,直流单臂电桥的,测量原理,电桥在电路接通后，若,检流计,G,中没有电流流过，就叫做,电桥平衡,；,若,有电流流过,G,时叫做,电桥不平衡,。,电阻的测量就是利用电桥的平衡原理。,在图,1,中，流过电桥中各电阻上的电流分别为,I,1,、,I,2,、,I,3,、,I,X,，当调节桥臂电阻,R,1,、,R,2,、,R,3,使流过接检流计,G,中是电流为零，也即电桥是平衡时，则,Ig,=0,，所以,Ubd,=0,。因此有：,I,1,R,1,=I,2,R,2,I,3,R,3,=I,X,R,X,(1-1),将两等式相比得：,I,1,R,1,I,2,R,2,=,I,3,R,3,I,X,R,X,(1-2),当,Ig,=0,时，,I,1,=I,3,，,I,2,=I,X,。上式可写为：,R,2,R,X,=R,3,=KR,3,R,1,(1-3),式（,1-3,）就是电桥的平衡条件。,若已知,R,1,、,R,2,（比例臂,K,）和,R,3,，即可求得被测电阻,R,X,值。,电桥的平衡条件,a,c,b,d,I,R,R,R,R,G,K,K,E,1,I,2,I,X,X,2,1,I,3,3,2,1,直流单臂电桥使用注意事项,（,1,）,根据被测电阻的阻值范围和对测量准确度的要求正确选用电桥,，其准确度等级应略高于被测电阻所允许的误差。,（,2,）用电桥测量电阻时，,不允许带电测试,，测量时必须将被测电阻与其他所有接线断开，单独测量。,QJ23,型直流电阻电桥,QJ23,型直流电阻电桥,（,3,）当,需外接电源时，其正、负极应与面板上标有“,+”,、“,”,的接线端钮分别对应连接,。外电源的电压应根据所使用电桥的说明书来选择，一般为,2,4.5V,。为保护检流计，在电流支路上最好串接一个可逐渐减小的可调电阻，以提高电桥的灵敏度。,（,4,）当,需用外接检流计时，应适当选择灵敏度,。灵敏度太高，则电桥难以平衡；太低则达不到应有的测量准确度。一般使得电桥在比较臂为最低档时，外附检流计指示有明显变化即可。,直流单臂电桥使用注意事项,（,5,）,把被测电阻接到电桥面板上标有“,R”,的两个接线端钮上,。接线时应选用粗而短的连接导线，且各接线端钮要拧紧，以减少接线电阻和接触电阻。,（,6,）,测量前应先估计被测电阻值的大小，适当选择比率臂的倍率档,，选择的倍率档应尽量使比较臂可调电阻的各档能得到充分的应用，以便使用电桥易于调整平衡，提高读数的准确度。,（,7,）,使用前应把检流计锁扣打开，,检查流计是否在零位，如不在零位应调零。,用调零器将指针调到零位。,直流单臂电桥使用注意事项,（,8,）,测量时,先,接通电源按钮,“,B”,并锁住，,再,接通检流计按钮,“,G”,，观察检流计指针的偏转情况，调整电阻,R,旋钮值的大小，一直调节到检流计指零。,电桥平衡,后，,应先,断开检流计“,G”,，,再,断开电源“,B”,根据指针偏转情况（大），断开检流计按钮，再调节比较臂的标准电阻。一般指针向“,+”,方向偏转，需增大比较臂阻值，反之应减小比较臂阻值。然后按下检流计按钮，观察指针偏转情况后再断开，再调节比较臂阻值。如此反复进行，直至检流计指示为零。,注意：,在调节过程中应断开检流计按钮，只有当检流计指示已接近零值时，才能将检流计按钮锁住，以防止电桥在极不平衡时损坏检流计。,直流单臂电桥使用注意事项,（,9,）,测量完毕后，应先松开检流计锁钮,“,G”,，后断开电源支路按扭,“,B”,，特别是在,测量具有大电感电阻,时，要防止因断开电感产生较大的感应电势而损坏检流计。,测量完毕后，应将检流计锁住,，,以免在搬运时检流计因震动而损坏。,若检流计无锁钮，应将检流计短路，这可使可动部分在摆动时受到强烈的阻尼作用而得到保护。,直流单臂电桥使用注意事项,（,10,）,特殊情况下的注意事项,1.,对,测量电容性元件时，应先进行充分放电,，然后再进行测量。,2.,考虑温度对被测电阻的影响，,应记录下测量时被测元件的温度,。如测量电机或变压器绕组电阻时，由于它们工作时的温度比测量时的确良室温要高得多，应将测得的阻值换算,75,时的阻值，以便与历次所测得的数值进行比较。,3.,在,精密测量,中，除应选用高精度电桥外，为消除热电势和接触电势对测量结果的影响，测量过程中应改变电源的极性进行两次测量，取其平均值作为测量结果。,直流单臂电桥使用注意事项,（,11,）因为导体的电阻值是随温度变化的，所以在测量时，,必须记录被测导体当时所处环境的温度,，所测得的结果都必须进行温度换算后才能和以前测得的数据进行比较。,（,12,）,当被测电阻较小时，应注意排除测量引线的影响,。因为，单臂电桥测得电阻值还包括电桥引线的电阻和接线端子的接触电阻等附加的电阻。所以，在测量,10,以下的电阻时，应考虑测量引线电阻和接触电阻的影响，必要时，应单独测出引线的电阻值，然后从测量结果中减去引线电阻。,直流单臂电桥使用注意事项,操作练习,用单臂电桥测量三相异步电动机定子绕组的直流电阻,要求与注意事项,：,按直流单臂电桥的使用方法进行测量练习,注意安全使用直流单臂电桥,请您：,严格遵守安全操作规程,认真操作 仔细检查 精确测量,把握机会 掌握技能 收获成功,二、直流双臂电桥的原理和使用,单臂电桥在测量小阻值的电阻时,，因电桥引线电阻和接线端子接触电阻等附加电阻的影响而造成,测量误差增大,。,直流双臂电桥,在测量小阻值的电阻时测量误差较小,。所以，在,测量,11,以下的电阻,时，应使用直流双臂电桥。,直流双臂电桥又称凯尔文电桥或汤姆逊电桥,2,1,、直流双臂电桥原理图,R,1,R,2,R,3,R,4,R,n,R,E,R,x,k,1,p,1,p,2,p,1,p,2,c,1,c,2,c,1,c,2,G,I,图,2,直流双臂电桥原理线路图,2,2,、直流双臂电桥的测量原理,图,2,中的,4,个电阻,R1,、,R2,、,R3,、,R4,为桥臂电阻，,Rn,为标准电阻，,Rx,为被测电阻，,C1,、,C2,代表电流接线端子，,P1,、,P2,代表电位接线端子，,R,代表连接导线电阻。,图,2,中,Rn,与,Rx,各有一对电流端子和电位端子，测量时用一根粗导线将图中,R,连接起来与电源成一闭合回路。这时被测电阻,Rx,和标准电阻,Rn,之间的接线电阻以及接触电阻都包含在,Rp,的支路里，从而实现了将接线电阻和接触电阻引入电源电路或者大电阻的桥臂中。,2,2,、直流双臂电桥的测量原理,当电桥平衡时，被测电阻可由下式求得：,R,2,RpR,2,R,3,R,4,R,X,=,Rn,+,R,1,Rp+R,3,+R,4,R,1,R,2,(2-1),R,3,R,4,由上式可知，不论,Rp,的大小如何，只要能保证,=,，,R,1,R,2,R,2,R,2,则被测电阻,R,X,就可由,Rn,决定，即：,R,X,=,Rn,(2-2),R,1,R,1,2,2,、直流双臂电桥的测量原理,这样就消除了接线电阻和接触电阻对测量结果的影响。在制造时，电桥通常都采用两个机械联动的转换开关，同时调节,R1,与,R3,，,R2,与,R4,，使之保持比例相等。另外，选择桥臂电阻,R1,、,R2,、,R3,、,R4,均大于,10,的标准电阻。电桥由于有两组比臂即：,R1/R2,和,R3/R4,，所以被称为双臂电桥。,由于两组比臂,R1/R2,和,R3/R4,在制造时不可能绝对相等，如果不等时，式（,4-4,）的右两项即为误差。从中可见,Rp,越大则测量误差越大，所以在用双臂电桥测量时，希望电流端子所接测量线的电阻,Rp,越小越好。,2,3,、直流双臂电桥的使用注意事项,1,）被测电阻必须按四端子接线进行连接，不允许将电位端子与电流端子接于同一点。否则会给测量结果带来误差。,2,）测量引线应尽可能短，且与被测电阻接触良好。,3,）应按照电桥的说明书选用电源。若无文字资料可循，可按大于被测电阻或标准电阻额定电流的一半作为电源的工作电流。,2,4,、直流双臂电桥的操作步骤：,下面以常用的,QJ44,型双臂电桥为例，介绍一下双臂电桥的使用操作步骤。该电桥使用带放大器的检流计，以提高从流计的灵敏度。面板上的,K,开关是放大器的电源开关，灵敏度旋钮调节放大器的放大倍数以实现检流计的灵敏度调节。该检流计除有表头上的机械调零旋钮外，还设有电气调零旋钮。面板上的,B,端子是接入电桥外附电源用的。该电桥将比臂电阻做成五档分别为：,0.01,、,0.1,、,1,、,10,、,100,，用面板上的倍率开关切换。该电桥的比较臂电阻由一个十进位电阻（,100.01,）与一个,0.001,0.01,的滑线电阻串联组成。,2,4,、直流双臂电桥的操作步骤：,1,）接通,K,开关，待放大器稳定后，调节调零旋钮检流计指针指零。,2,）将被测电阻以四端接线接入电桥,C1,、,P1,、,C2,、,P2,的接线柱上。,3,）估计被测电阻值，选择适当倍率，调节检流计灵敏度在最低位置。按下,B,和,G,按钮，调节步进电阻盘和滑线电阻盘，并在检流计灵敏度为最大时，使电桥达到平衡。步进读数和滑线读数之和乘上使用的倍率，就等于被测量的电阻数。,4,）外接电源为,1.5,2V,，容量,10AH,。,2,5,、,QJ44,型双臂电桥使用注意事项,1,）对带有电感绕组进行直流电阻测量时，应先按下“,B”,按钮，再按下“,G”,按钮；断开时，应先断开“,G”,按钮，后断开“,B”,按钮。,2,）避免长时间通过大电流，“,B”,按钮应间歇使用。,3,）仪器长期不用时，应取出电池和松开按钮。,4,）如发现检流计灵敏度低时，应更换,B1,电池（,6F22/9V2,节并联）或,B,电池（,1.5V,、,1,号电池,4,6,节并联）。,5,）被测电阻至电桥的连接导线电阻应小于,0.01,。,6,）在测量完毕后，将,K,开关板向断开位置。“,B”,和“,G”,按钮应松开。,7,）外接电源时，内附,1.5V,电池必须取出。,请多练习。,谢谢大家！,电工,中级工课题六 使用直流单臂电桥测量变压器线圈的直流电阻,准备工作,测量电阻值,计算结果,结束工作,1,、准备工作,:,考试要求,1,准备工作：,将,1,号电池和,9V,电池分别装入电桥中；,接通“,K”,开关，稳定,2min,；调节检流计指针在零位,评分标准,未装电池扣,5,分；少装一种扣,2.5,分；未接通开关扣,5,分；未调零扣,5,分,2,、测量电阻值：,考试要求,按要求接好连接线；,将灵敏旋钮放在最低位置；,估计被测电阻值的大小，将倍率开关放在相应位置；,先接“,B”,按钮再按“,G”,按钮，调节器节步进读数和滑线盘；,适当调节灵敏度，使检流计指针指在零位，电桥平衡；,若被测电阻值在,0.1,以下,”B”,按钮应间歇使用,评分标准,接错一处扣,5,分；灵敏旋钮放置不正确扣,5,分；未估计阻值选择倍率开关扣,6,分；按错按钮每次扣,5,分；调节方法错误扣,10,分；未正确调节灵敏度扣,6,分；“,B”,按钮使用方法不当每次扣,2,分,3,、计算结果：,考试要求,按公式算出被测电阻值,评分标准,计算方法不正确扣,15,分；读数误差每超过,10%,扣,2,分,15,4,、结束工作：,考试要求,松开“,B”,、“,G”,按钮，“,K”,开关扳到“断位”，取出电池；拆除所有连接线，清理现场,评分标准,少复位每处扣,2,分；未拆连接线扣,5,分,考试时间,20min,电工,高级工课题二用双臂电桥测变压器高压电阻并判断故障范围,1,检流计调零,2,接线,3,充电,4,测试,5,计算并分析、判断故障,6,安全生产,1,检流计调零：,放平电桥，调零,放不平扣,2,分；没调零扣,3,分,5,2,接线,接线正确,接线不正确扣,10,分,10,3,充电,充电,没充电扣,5,分,5,4,、测试,选择倍率，调灵敏度,按下,B,，点动,G,调节倍率和读数盘旋钮使检流计指针指零位,增大灵敏度同时调节电桥使指针指指在零位,灵敏度最大，电桥平衡时读数并记录,重复以上步骤测出,RAB,、,RBC,和,RAC,不符合要求扣,5,分,操作不规范扣,5,分,操作不规范扣,5,分,读数不正确扣,5,分,未按以上标准测出每项扣,5,分，直至扣完本项配分,5,、计算并分析、判断故障,计算各相电阻,计算平均值,判断故障相,错一项扣,5,分，以下项不得分,计算错误扣,5,分，以下项不得分,判断错误扣,10,分,6,、安全生产,执行安全操作规程,违反操作规程每项扣,5,分；操作现场不整洁扣,5,分；不听指挥或误操作，发生严重设备和人身事故者，取消考试资格,考试时间,20min,，每超时,1min,从总分中扣,5,分，超时,5min,停止操作。,三相绕组的直流电阻不平衡的原因,分接开关接触不良,。个别分接开关触头接触电阻偏大，造成三相电阻不平衡。其原因是分接开关内部不清洁，电镀脱落，弹簧压力不够等。,焊接不良。,引线和线圈等焊接处接触电阻偏大。,变压器线圈使用导线质量不同,，线规差异也能造成三相电阻不平衡。,三角形接线一相断线,，测出的三相电阻就相差很大，没断线的两相是实际数值的,1.5,倍，而断线的一相是实际值的,3,倍。,在测量充电时，由于变压器有电感存在，充放电时间的长短,，有时也能测量的数值。,