CN104237594B - 一种单双臂电桥 - Google Patents

Abstract

一种用于测量电阻的单双臂电桥，它由两只步进盘、一只滑线盘构成，通过开关切换可以在单臂电桥与双臂电桥两者之间转换，分辨率从最小1μΩ，到测量最大值2.2MΩ，具有很广阔的测量范围。

Description

一种单双臂电桥

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，市场上还没有采用滑线盘的单双臂电桥，采用滑线盘可以提供二位半读数，如采用游标卡结构，可以提供三位读数。

发明内容

本发明的目的，是设计一种采用滑线盘的单双臂电桥；它作为单臂电桥使用时测量上限比市场上有五个步进盘的QJ49型电桥高，达2.2220MΩ，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型双臂电桥有更小分辨率，最小分辨率达1μΩ。

本发明的技术方案这样采取：它有用于单双臂转换的双刀双掷开关K₂，双刀双掷开关K₂掷“双”时，仪器成为双臂电桥：双刀双掷开关K₂的下层常闭触点连接电源E左端，并连接四端接线的1Ω标准电阻左下方接线端，四端接线的1Ω标准电阻左上方接线端经过双刀双掷开关K₂的上层常闭触点连接双刀五掷开关K₁上层两端接线的1Ω标准电阻一端，1Ω标准电阻另一端与9Ω标准电阻一端焊接于×1倍率触点，9Ω标准电阻另一端90Ω标准电阻一端焊接于×0.1倍率触点，90Ω标准电阻另一端900Ω标准电阻一端焊接于×0.01倍率触点，900Ω标准电阻另一端9000Ω标准电阻一端焊接于×0.001倍率触点，9000Ω标准电阻另一端焊接于×0.0001倍率触点，双刀五掷开关K₁下层同样焊有阻值及顺序和上层相同五只标准电阻，只不过下层两端接线的1Ω标准电阻一端连接于四端接线的1Ω标准电阻右上方接线端；双刀五掷开关K₁上层的金属接触环连接电桥对角线顶点A，双刀五掷开关K₁下层的金属接触环连接电桥对角线顶点B，电桥对角线顶点A、顶点B间通过检流计G连接；检流计对角线右边是双臂电桥的比较臂，它有两只步进盘、一只滑线盘构成，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20Ω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2Ω的电阻一只，第三盘是滑线盘，比较臂的外臂滑线盘III与比较臂的内臂滑线盘III′上都是滑动范围在0～2Ω的滑线电阻，比较臂内外臂转动时同步，增加或减少的电阻相同；顶点A连接比较臂外臂I的第“0”触点，比较臂外臂I的金属接触环连接比较臂外臂II的第“0”触点，比较臂外臂II的金属接触环连接比较臂外臂滑线盘III的第“0”触点，比较臂外臂滑线盘III的金属接触环连接被测量四端电阻“R_X”的P₂端钮，顶点B连接比较臂内臂I′的第“0”触点，比较臂内臂I′的金属接触环连接比较臂内臂II′的第“0”触点，比较臂内臂II′的金属接触环连接比较臂内臂滑线盘III′的第“0”触点，比较臂内臂滑线盘III′的金属接触环连接被测量四端电阻“R_X”的P₁端钮，被测量四端电阻“R_X”的C₂端钮连接电源E右端，被测量四端电阻“R_X”的C₁端钮连接四端接线的1Ω标准电阻右下方接线端；双刀双掷开关K₂掷“单”时，仪器成为单臂电桥：这时两端接线的被测量电阻“r_X”右接线端钮与电源E右端连接，被测量电阻“r_X”左接线端钮连接对角线顶点B，再经过10000Ω标准电阻与双刀双掷开关K₂的上层触点连接。

通过以上技术方案，单双臂电桥几乎共用比例臂，这使结构简单，且转换十分方便。

附图说明

附图是本单双臂电桥原理电路图。

在图中，第一步进盘比较臂的外臂I上的10×20Ω，表示外臂I上有10只阻值是20Ω的电阻串联，第二步进盘比较臂的外臂II上的10×2Ω，表示测量盘II上有10只阻值是2Ω的电阻串联，同理，第一步进盘比较臂的内臂I′上的10×20Ω，表示测量盘I′上有10只阻值是20Ω的电阻串联，第二步进盘比较臂的内臂II′上的10×2Ω，表示内臂II′上有10只阻值是2Ω的电阻串联。

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。在图中，检流计对角线左边比例臂外臂上倍率前方(双)表示后面是双桥的倍率，倍率前方(单)表示后面是单桥的倍率。

具体实施方式

双刀双掷开关K₂掷向“双”时，单桥被测臂“r_X”不接入仪器，双刀五掷开关K₁置×1倍率，比例是四端接线的1Ω标准电阻与两端接线的1Ω标准电阻比，比例是1比1，四端接线的被测量电阻“R_X”值就是比较臂显示值，双刀五掷开关K₁置×0.1倍率，比例是四端接线的1Ω标准电阻与两端接线的1Ω标准电阻与两端接线的9Ω标准电阻和的比，比例是1比10，四端接线的被测量电阻“R_X”值就是比较臂显示值十分之一，以此类推，在×0.0001倍率，比例是四端接线的1Ω标准电阻与两端接线的五只标准电阻和的比，五只两端接线标准电阻和是10000Ω，比例是1比10000，四端接线的被测量电阻“R_X”值是比较臂显示值的万分之一，滑线盘的刻度盘有十个大格，每大格有十个小格，每小格实际电阻值是0.02Ω，在×0.0001倍率，显示被测量电阻“R_X”值是2μΩ，如果每小格再用短刻度线分成两个半格，就可以显示被测量电阻“R_X”1μΩ值。

双刀双掷开关K₂掷向“单”时，四端接线的被测量电阻“R_X”不连接在仪器上，两端接线的被测量电阻“r_X”是仪器的被测臂，双刀五掷开关K₁置×1倍率时，比例是两端接线的10000Ω标准电阻与五只标准电阻串联成10000Ω电阻值的比，比例是1比1，两端接线的被测量电阻“r_X”值就是比较臂显示值；双刀五掷开关K₁置×10倍率时，比例是两端接线的10000Ω标准电阻与1Ω、9Ω、90Ω、900Ω四只标准电阻串联成1000Ω电阻值的比，比例是1比10，两端接线的被测量电阻“r_X”值，就是比较臂显示值10倍；

双刀五掷开关K₁置×100倍率时，比例是两端接线的10000Ω标准电阻与1Ω、9Ω、90Ω三只标准电阻串联成100Ω电阻值的比，比例是1比100，两端接线的被测量电阻“r_X”值，就是比较臂显示值100倍；以此类推，双刀五掷开关K₁置×10000倍率时，比例是两端接线的10000Ω标准电阻与1Ω电阻值的比，比例是1比10000，两端接线的被测量电阻“r_X”值，就是比较臂显示值10000倍；比较臂显示值最大是222Ω，因此本单双臂电桥电阻最大值可以测量到2.22MΩ。

Claims (1)

1.一种单双臂电桥，其特征在于它有用于单双臂转换的双刀双掷开关K₂，双刀双掷开关K₂掷“双”时，仪器成为双臂电桥：双刀双掷开关K₂的下层常闭触点连接电源E左端，并连接四端接线的1Ω标准电阻左下方接线端，四端接线的1Ω标准电阻左上方接线端经过双刀双掷开关K₂的上层常闭触点连接双刀五掷开关K₁上层两端接线的1Ω标准电阻一端，1Ω标准电阻另一端与9Ω标准电阻一端焊接于×1倍率触点，9Ω标准电阻另一端90Ω标准电阻一端焊接于×0.1倍率触点，90Ω标准电阻另一端900Ω标准电阻一端焊接于×0.01倍率触点，900Ω标准电阻另一端9000Ω标准电阻一端焊接于×0.001倍率触点，9000Ω标准电阻另一端焊接于×0.0001倍率触点，双刀五掷开关K₁下层同样焊有阻值及顺序和上层相同五只标准电阻，只不过下层两端接线的1Ω标准电阻一端连接于四端接线的1Ω标准电阻右上方接线端；双刀五掷开关K₁上层的金属接触环连接电桥对角线顶点A，双刀五掷开关K₁下层的金属接触环连接电桥对角线顶点B，电桥对角线顶点A、顶点B间通过检流计G连接；检流计对角线右边是双臂电桥的比较臂，它有两只步进盘、一只滑线盘构成，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20Ω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2Ω的电阻一只，第三盘是滑线盘，比较臂的外臂滑线盘III与比较臂的内臂滑线盘III′上都是滑动范围在0～2Ω的滑线电阻，比较臂内外臂转动时同步，增加或减少的电阻相同；顶点A连接比较臂外臂I的第“0”触点，比较臂外臂I的金属接触环连接比较臂外臂II的第“0”触点，比较臂外臂II的金属接触环连接比较臂外臂滑线盘III的第“0”触点，比较臂外臂滑线盘III的金属接触环连接被测量四端电阻“R_X”的P₂端钮，顶点B连接比较臂内臂I′的第“0”触点，比较臂内臂I′的金属接触环连接比较臂内臂II′的第“0”触点，比较臂内臂II′的金属接触环连接比较臂内臂滑线盘III′的第“0”触点，比较臂内臂滑线盘III′的金属接触环连接被测量四端电阻“R_X”的P₁端钮，被测量四端电阻“R_X”的C₂端钮连接电源E右端，被测量四端电阻“R_X”的C₁端钮连接四端接线的1Ω标准电阻右下方接线端；双刀双掷开关K₂掷“单”时，仪器成为单臂电桥：这时两端接线的被测量电阻“r_X”右接线端钮与电源E右端连接，被测量电阻“r_X”左接线端钮连接对角线顶点B，再经过10000Ω标准电阻与双刀双掷开关K₂的上层触点连接。