1 1 Lx 2 2 2 0 C s 4 f 0 C s
图 6 - 10 谐振法测量电感的线路
( 6 - 9)
图 6 - 11 谐振法测量电感的桥式线路
此外，用谐振法测电 感页可以采用桥式线路， 如图 6 - 11 所示。
第一节
概
述
③ 谐振法
图 6 - 10
谐振法测量电感的线路
图 6 - 11 谐振法测量电感的桥式线路
① 工作原理。
电桥平衡时，指零仪 表 G 中无电流通过。可 以得到
R1 R3 R2 R4 (6 - 13)
图 6 - 13
单臂电桥的原理电路
第二节
电
桥
把被测电阻 Rx 接于 a - c 桥臂上，其他用标准电 阻或者可调标准电阻，可得
R2 Rx R4 R3
(6 - 13)
即通过电桥，把被测电阻 Rx 与标准电阻进行比 较，从而实现测量电阻的目的。 通常把接入 R2 和 R3 的桥臂称为比例臂，接入 R4 的桥臂称为比较臂。
表6-3 兆欧表电压等级选择举例
第三节
兆欧表
表6-4 国产兆欧表主要技术参数
第三节
兆欧表
2．兆欧表的使用和维护方法 (1)在被测电气设备不带电的情况下测量。 (2)测试前，放置在水平地方，有水平调节的兆欧 表调好本身水平位置，可以避免摇动发电机手柄时因 表身摇动而影响读数。 (3)一般测量，将被测 绝缘电阻接到 L 和 E 两个 接线端钮上；若被测对戏 那个为线路的绝缘电阻时， 应将被测端连接到 L 接线 图 6 - 22 端钮，E 端接地。
R1 I1 Rs I s R3 I 3 R2 I 2 Rx I x R4 I 4 R( I I ) ( R R ) I s 3 3 4 3
解方程得：
图 6 - 13
直流双臂电桥原理电路
R3 R4 R2 RR2 Rx Rs R1 R R3 R4 R1 R2
第二节
电
桥
3．直流电桥的使用方法 (6)测量时先将检流计的锁钮打开，然后按下电源 按钮并锁住，以接通电源。 (7)测量完毕后，应先松开检流计按钮，再放开电 源支路按钮，特别是当被测元件中含有电感量时，更 应遵守这一顺序。 (8)在某些情况应注意以下几点。 ① 对含电容元件测量时先给电容放电 1 min 。 ② 需考虑温度影响时，应记录下温度。 ③ 精密测量中，改变电源极性，进行两次测量， 取其平均值作为测量结果。
兆欧表
2．工作原理 (1)磁电系比率表
由于两个动圈中电流磁场作用，产生两个方向相 反的转矩，若其中一个电流 I1 产生转动力矩，另一个 电流 I2 产生反作用力矩。平衡时，指针偏转角为 。 有
I1 F I2
(6 - 20)
与测量电路中的电源电压无关。
第三节
兆欧表
(2)兆欧表
动圈 1 、内附电阻 RC 被 测电阻 RX 串联；动圈 2 和内 附电阻 RV 串联，承受相同电 压 U。 U 有 I1 R1 Rc Rx
Z Z e j 据复数相等条件有 1 3 2 4 Z1 Z 3 Z 2 Z 4
(6 - 18) (6 - 19)
第二节
电
桥
2．交流电桥的一般结构 为了使电桥的结构简单和调节方便 ， 一般将交流 电桥中的两个桥臂设计为纯电阻 ， 另外一个桥臂则根 据线路和测量对象配置合适的电抗元件 ， 而最后一桥 臂则用于接入相应的被测电抗元件。 根据被测元件性质不同，交流电桥可分为电容电 桥、电感电桥两种。
概
述
(4)电解电容的测量方法。
测量前，应考虑以下因素： 首先，电解电容的容量较宽，一般电容电桥的测量 范围难于满足要求。 其次，电解电容的数值随频率变化很大。 最后，电解电容的端钮 (或引线)有“+”、“-”极 性标志。在工作和测试时应保证“+”极性端的点位高于 “-”极性端的点位。
第一节
概
述
① 用电压表测量电解电容器。 降压变压器 T 和调节电位器 RP 是用来调节测试交流电压的； 电源 E 供给被测电解电容器 CX 和标准电容器 CS 直流偏压；
1 1 Lx 2 2 2 0 C s 4 f 0 C s 若电桥电源频率为 f0，有
( 6 - 9)
R2 R3 Rx R1 1 Lx 2 2 4 f 0 C s
(6 - 10)
(6 - 11)
第一节
概
述
(2)铁心电感的测量 若铁心电感线圈工作时无直流通过且动态范围不 宽时，可以不考虑非线性，此时可用测量空心电感的 方法来测量。 当铁心电感线圈工作时无直流通过但工作电流较 大时，非线性不能忽略。采用电压表 - 电流表法或者 三表法，不能用电桥测量。
图 6 - 6 用电压表测量 电解电容的线路
测量时 CX 与 CS 是串联接入交流电源的，两只交流 电压表分别测出电压 UX 和 YS ，则有：
1 U s C s 1 Ux C x
可得
Us Cx Cs Ux
( 6 - 4)
第一节
概
述
② 电容电桥法测量电解电容器。 这种方法适用于测量容量不 大的电解电容器。 图中 R 是保护电阻，C 是交 流旁路电容。 这种测量方法的步骤与一般 电桥相同，当电桥平衡时有：
第二节
电
桥
3．直流电桥的使用方法
(1)根据被测电阻的阻值范围和对测量的准确度要 求，正确选用电桥。
(2)正确选用外附检流计。 (3)当需外接电源时，电源的正负极应与面板上标 有“+”、“-”的接线端钮分别连接。
(4)把被测电阻接到电路面板上标有“Rx”的连个 接线端钮上。
(5)测量前应估计被测电阻的阻值适当选择比例臂 的倍率挡。
当铁心电感线圈工作时有直流通过时，测量中必 须加入等值的直流偏置电流。图 6 - 12 是这类电桥引 入直流偏置的两种方法。
第一节
概
述
(2)铁心电感的测量
图 6 - 12
用交流电桥测量铁心电感时引入直流偏置的两种方法
第二节
一、直流电桥
电
桥
1．直流电桥的分类 可以分为直流单臂电桥和直流双臂电桥。 (1)图 6 - 1 电压表 - 电流 表法测量电容
1 Cx 2fU
( 6 - 2)
第一节
概
述
(2)替代法。
LC 的介入使电路能够进入 谐振状态，以使毫安表有较大的 读数。 测量时，S 首先接至位置 1， 调节 R、L、C 使毫安表读数最 大，并记下该读数；然后将 S 接 至位置 2 ，保持 R、L、C 不变， 调节标准电容 Cs ，使毫安表读 数与上次读数相同 ， 则此时有 Cx = C s 。
图6-1
电压表 - 电流表法测量电阻的线路
一般来说，电压表前接的线路，适合于被测电阻 RS 较大的情况。而电压表后接的线路，适合于被测电 阻 RS 较小的情况。
第一节
概
述
二、电容和电感的测量方法
1．电容的测量方法 (1)电压表 - 电流表法。
串联一可调电感 L ，此方法 要求电压表内阻很大。
若电压表读数为 U ，电流表 读数为 I ，电源频率 f 为已知，则
(6 - 16)
第二节
电
桥
① 工作原理。 R3 R4 R2 RR2 Rx Rs R1 R R3 R4 R1 R2
适当选择四个桥臂 电阻，使得：
R2 Rx Rs R1
(6 - 16)
(6 - 17)
图 6 - 13 直流双臂电桥原理电路
第二节
电
桥
2．直流电桥的技术特性 可以获得很高的准确度。
第二节
电
桥
二、交流电桥
交流电桥主要用于交流等效电阻及时间常数，电 容及其介质损耗，自感及线圈品质因数等电参数。 1．交流电桥的原理 调节电桥的桥臂参数 ， 使 IG = 0 时，有 Z1 Z 3 Z 2 Z 4 在 正弦 交 流 电的 情 况 图 6 - 19 下，复阻抗可以写为
交流电桥的原理线路
图 6 - 7 电容电桥测量电 解电容的线路
Cx

R2 Cs R1
Rx

R1 Rs R2
第一节
概
述
2．电感的测量方法
(1)空心电感的测量
① 电压表 - 电流表法 用电流表测出电流 I ，用 高内阻的电压表测出电感线圈 两端的电压 U，则线圈的阻抗
U Zx I
图 6 - 8 用电压表 - 电流表 法测量电感的线路
概
述
② 三表法 利用电压表、电流表和功率表分别测量出电感线 圈的 U、I 和 P，然后计算电感，即 P Rx 2 ( 6 - 7) I
Lx
2 2 Zx Rx 1 P 2 U 2f 2fI I 2
( 6 - 8)
图6-9
用三表法测量电感的线路
第一节
概
述
③ 谐振法 调节信号发生器的频率 f 和可调标准电容 CS，使 CS 并联的电压表读数最大，此时电路谐振，有
( 6 - 5)
第一节
概
述
U Zx I
图 6 - 8 用电压表 - 电流表 法测量电感的线路
( 6 - 5)
低频情况，可用测量直流电阻的方法测出 RX，如 f 已知，则被测电感
U 2 R 2 2 x Zx Rx I 2f 2f
2
Lx
( 6 - 6)
第一节
图 6 - 1 替代法测量电 容的一种线路
第一节
概
述
(3)谐振法。 测量时，调节信号发生器的 频率，使电压表读数最大，此时 电路达到谐振，则：
图 6 - 1 谐振法测量电 容的一种线路
1 Cx 2 0 Ls