CN104198787B - 单双臂电桥 - Google Patents

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Abstract

一种用于测量电阻的单双臂电桥，它由五只步进盘构成，通过开关切换可以在单臂电桥与双臂电桥两者之间转换，做到一机两用。

Description

单双臂电桥
技术领域
本发明涉及对电阻进行测量的仪器。
背景技术
目前，市场上有五个步进盘的双臂电桥，也有五个步进盘的单臂电桥，还没有五个步进盘的单双臂电桥。
发明内容
本发明的目的，是设计一种有五个步进盘的单双臂电桥；它作为单臂电桥使用时测量上限与市场上有五个步进盘的QJ49型单臂电桥相同，达1.11110MΩ，作为双臂电桥使用时测量下限与市场上有五个步进盘的QJ57型双臂电桥相同，或更小分辨率。
本发明的技术方案这样采取：它的一只双臂电桥的比例臂是四刀七掷开关K3，四刀七掷开关K3上面焊有七只四端接线的标准电阻，每只标准电阻四个接线端与四刀七掷开关K3同一档位上四层触点分别连接：在×100倍率档位，10KΩ标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×10倍率档位，1KΩ标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×1倍率档位，100Ω标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×0.1倍率档位，10Ω标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×0.01倍率档位，1Ω标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×0.001倍率档位，0.1Ω标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×0.0001倍率档位，0.01Ω标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，它的比较臂是五个步进盘：第一步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的比较臂外臂I与有0、1、2、……10共11个档位的比较臂内臂I′组成，比较臂外臂I与比较臂内臂I′上每两个相邻触点间焊接阻值是100Ω的电阻一只，第二步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的比较臂外臂II与有0、1、2、……10共11个档位的比较臂内臂II′组成，比较臂外臂II与比较臂内臂II′上每两个相邻触点间焊接阻值是10Ω的电阻一只，第三步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的比较臂外臂III与有0、1、2、……10共11个档位的比较臂内臂III′组成，比较臂外臂III与比较臂内臂III′每两个相邻触点间焊接阻值是1Ω的电阻一只，第四步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的比较臂外臂IV与有0、1、2、……10共11个档位的比较臂内臂IV′组成，比较臂外臂IV与比较臂内臂IV′每两个相邻触点间焊接阻值是0.1Ω的电阻一只，第五步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的比较臂外臂V与有0、1、2、……10共11个档位的比较臂内臂V′组成，比较臂外臂V与比较臂内臂V′每两个相邻触点间焊接阻值是0.01Ω的电阻一只；任何步进盘任何个步进，比较臂外臂与比较臂内臂增加或减少阻值都相同，电桥的工作电源B的右端与四端接线的外接被测量电阻“RX”的C2端钮连接，被测量电阻“RX”的P2端钮与比较臂外臂V金属接触环连接，比较臂外臂V的第“0”触点连接比较臂外臂IV的金属接触环，比较臂外臂IV的第“0”触点连接比较臂外臂III的金属接触环，比较臂外臂III的第“0”触点连接比较臂外臂II的金属接触环，比较臂外臂II的第“0”触点连接比较臂外臂I的金属接触环，比较臂外臂I的第“0”触点与双刀双掷K1的K1-1层常闭触点连接；被测量电阻“RX”的P1端钮与比较臂内臂V′金属接触环连接，比较臂内臂V′的第“0”触点连接比较臂内臂IV′的金属接触环，比较臂内臂IV′的第“0”触点连接比较臂内臂III′的金属接触环，比较臂内臂III′的第“0”触点连接比较臂内臂II′的金属接触环，比较臂内臂II′的第“0”触点连接比较臂内臂I′的金属接触环，比较臂内臂I′的第“0”触点连接双刀双掷K1的K1-2层常闭触点，K1-2层常闭触点与K1-1层常闭触点间通过检流计G连接，双刀双掷K1的K1-1层下面触点通过100Ω电阻RM连接四刀七掷开关K3的左边第二层金属接触环，双刀双掷K1的K1-2层下面触点通过100Ω电阻RM′连接四刀七掷开关K3的右边第二层金属接触环，被测量电阻“RX”的C1端钮与四刀七掷开关K3的右边第一层金属接触环连接，电桥单刀七掷转换开关K2的常闭触点与四刀七掷开关K3的左边第一层金属接触环都连接工作电源B的左端，单刀七掷转换开关K2上有八只电阻，其中2.442Ω电阻一端连接双刀双掷K1的K1-1层上面触点，2.442Ω电阻另一端与21.7604Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×10-3倍率触点，21.7604Ω电阻另一端与198.02Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×10-2倍率触点，198.02Ω电阻另一端与1000Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×0.1倍率触点，1000Ω电阻另一端与1000Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×1倍率触点，1000Ω电阻另一端与198.02Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×10倍率触点，198.02Ω电阻另一端与21.7604Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×102倍率触点，21.7604Ω电阻另一端与2.442Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×103倍率触点，2.442Ω电阻另一端连接双刀双掷K1的K1-2层上面触点；两端接线的外接被测量电阻“rX”的左边端钮连接双刀双掷K1的K1-2层常闭触点，两端接线的外接被测量电阻“rX”的右边端钮连接工作电源B的右端。
通过以上技术方案，双刀双掷K1掷向下面触点，单双臂电桥就成为双臂电桥，双刀双掷K1掷向上面触点，单双臂电桥就成为单臂电桥，因此，转换十分方便。
附图说明
图1是本单双臂电桥原理电路图。
图2是本单双臂电桥双刀双掷K1掷向下面触点时，成为双臂电桥的电路图。
图3是本单双臂电桥双刀双掷K1掷向上面触点时，成为单臂电桥的电路图。
在图中，第一步进盘比较臂的外臂测量盘I上的10×100Ω，表示测量盘I上有10只阻值是100Ω的电阻串联，第二步进盘比较臂的外臂测量盘II上的10×10Ω，表示测量盘II上有10只阻值是10Ω的电阻串联，同理，第一步进盘比较臂的内臂测量盘I′上的10×100Ω，表示测量盘I′上有10只阻值是100Ω的电阻串联，第二步进盘比较臂的内臂测量盘II′上的10×10Ω，表示测量盘II′上有10只阻值是10Ω的电阻串联，第三、四、五步进盘与第一、二步进盘相同。
在图中，步进盘上粗黑线条表示金属接触环，空心小圆圈表示金属触点，双向箭头表示金属电刷。
具体实施方式
双刀双掷K1掷向下面触点时，成为如图2那样的双臂电桥，开关K3上的标准电阻成为比例臂的一臂，检流计对角线左边的100Ω标准电阻RM与100Ω标准电阻RM′组成双臂电桥另一比例臂的内外臂，五个步进盘组成双臂电桥的比较臂，如四刀七掷开关K3置×100倍率档位时，由于检流计左边内外臂100Ω标准电阻与四刀七掷开关K3上的标准电阻比等于检流计右边比较臂与被测电阻RX的比，设检流计右边比较臂阻值为RL
则有100Ω/10KΩ＝RL/RX RX＝100×RL RX＝100RL
如四刀七掷开关K3置×100倍率档位时，
当四刀七掷开关K3置×0.0001倍率档位时，100Ω/0.01Ω＝RL/RX RX＝0.0001RL
这时最小分辨率为1μΩ，QJ57型双臂电桥最小分辨率为10μΩ。
双刀双掷K1掷向下面触点时，成为如图3那样的单臂电桥，当单刀七掷开关K2置×1000倍率档位时，比较臂置满度时，RX＝1000×10(100+10+1+0.1+0.01)Ω RX＝1.11110MΩ这与QJ49型单臂电桥测量上限相同。

Claims (1)

1.一种单双臂电桥，其特征在于它的一只双臂电桥的比例臂是四刀七掷开关K3，四刀七掷开关K3上面焊有七只四端接线的标准电阻，每只标准电阻四个接线端与四刀七掷开关K3同一档位上四层触点分别连接：在×100倍率档位，10KΩ标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×10倍率档位，1KΩ标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×1倍率档位，100Ω标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×0.1倍率档位，10Ω标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×0.01倍率档位，1Ω标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×0.001倍率档位，0.1Ω标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，在×0.0001倍率档位，0.01Ω标准电阻四个接线端分别焊接在四层触点上，它的比较臂是五个步进盘：第一步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的比较臂外臂I与有0、1、2、……10共11个档位的比较臂内臂I′组成，比较臂外臂I与比较臂内臂I′上每两个相邻触点间焊接阻值是100Ω的电阻一只，第二步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的比较臂外臂II与有0、1、2、……10共11个档位的比较臂内臂II′组成，比较臂外臂II与比较臂内臂II′上每两个相邻触点间焊接阻值是10Ω的电阻一只，第三步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的比较臂外臂III与有0、1、2、……10共11个档位的比较臂内臂III′组成，比较臂外臂III与比较臂内臂III′每两个相邻触点间焊接阻值是1Ω的电阻一只，第四步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的比较臂外臂IV与有0、1、2、……10共11个档位的比较臂内臂IV′组成，比较臂外臂IV与比较臂内臂IV′每两个相邻触点间焊接阻值是0.1Ω的电阻一只，第五步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的比较臂外臂V与有0、1、2、……10共11个档位的比较臂内臂V′组成，比较臂外臂V与比较臂内臂V′每两个相邻触点间焊接阻值是0.01Ω的电阻一只；任何步进盘任何个步进，比较臂外臂与比较臂内臂增加或减少阻值都相同，电桥的工作电源B的右端与四端接线的外接被测量电阻“RX”的C2端钮连接，被测量电阻“RX”的P2端钮与比较臂外臂V金属接触环连接，比较臂外臂V的第“0”触点连接比较臂外臂IV的金属接触环，比较臂外臂IV的第“0”触点连接比较臂外臂III的金属接触环，比较臂外臂III的第“0”触点连接比较臂外臂II的金属接触环，比较臂外臂II的第“0”触点连接比较臂外臂I的金属接触环，比较臂外臂I的第“0”触点与双刀双掷K1的K1-1层常闭触点连接；被测量电阻“RX”的P1端钮与比较臂内臂V′金属接触环连接，比较臂内臂V′的第“0”触点连接比较臂内臂IV′的金属接触环，比较臂内臂IV′的第“0”触点连接比较臂内臂III′的金属接触环，比较臂内臂III′的第“0”触点连接比较臂内臂II′的金属接触环，比较臂内臂II′的第“0”触点连接比较臂内臂I′的金属接触环，比较臂内臂I′的第“0”触点连接双刀双掷K1的K1-2层常闭触点，K1-2层常闭触点与K1-1层常闭触点间通过检流计G连接，双刀双掷K1的K1-1层下面触点通过100Ω电阻RM连接四刀七掷开关K3的左边第二层金属接触环，双刀双掷K1的K1-2层下面触点通过100Ω电阻RM′连接四刀七掷开关K3的右边第二层金属接触环，被测量电阻“RX”的C1端钮与四刀七掷开关K3的右边第一层金属接触环连接，电桥单刀七掷转换开关K2的常闭触点与四刀七掷开关K3的左边第一层金属接触环都连接工作电源B的左端，单刀七掷转换开关K2上有八只电阻，其中2.442Ω电阻一端连接双刀双掷K1的K1-1层上面触点，2.442Ω电阻另一端与21.7604Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×10-3倍率触点，21.7604Ω电阻另一端与198.02Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×102倍率触点，198.02Ω电阻另一端与1000Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×0.1倍率触点，1000Ω电阻另一端与1000Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×1倍率触点，1000Ω电阻另一端与198.02Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×10倍率触点，198.02Ω电阻另一端与21.7604Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×102倍率触点，21.7604Ω电阻另一端与2.442Ω电阻一端连接在单刀七掷转换开关K2×103倍率触点，2.442Ω电阻另一端连接双刀双掷K1的K1-2层上面触点；两端接线的外接被测量电阻“rX”的左边端钮连接双刀双掷K1的K1-2层常闭触点，两端接线的外接被测量电阻“rX”的右边端钮连接工作电源B的右端。
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