一种有11个量限的电桥的制作方法

本发明涉及对直流电阻进行测量的仪器。
背景技术：
：当前对于测量106Ω以上电阻，就要用到高阻电桥，高阻电桥一般含有高阻箱，高阻的标准电阻，测量时由于阻值大，所采用的电源电压也高，有时大于1000V，高阻电桥绝缘要求高，还需要复杂的屏蔽系统。技术实现要素：本发明的目的是设计一种有11个量限的电桥，它不需要高阻箱及高阻标准电阻，仅采用阻值在106Ω以下的一般电阻，测量上限可达1012Ω阻值的电阻。本发明的第一种技术方案这样采取：它有用于连接被测量“RX”一只被测臂，有五个步进盘组成的比较臂R2，比较臂R2的第一步进盘是有0、1、2、……10共11个档位的测量盘I，测量盘I上每两个相邻触点间焊接10000Ω电阻一只，第二步进盘是有0、1、2、……10共11个档位的测量盘II，测量盘II上每两个相邻触点间焊接1000Ω电阻一只，第三步进盘是有0、1、2、……10共11个档位的测量盘III，测量盘III上每两个相邻触点间焊接100Ω电阻一只，第四步进盘是有0、1、2、……10共11个档位的测量盘IV，测量盘IV上每两个相邻触点间焊接10Ω电阻一只，第五步进盘是有0、1、2、……10共11个档位的测量盘V，测量盘V上每两个相邻触点间焊接1Ω电阻一只；其特征在于它另有四只桥臂，与被测臂连接的检流计G顶端节点b经过桥臂R3上10Ω电阻r1连接90Ω电阻r2一端后与桥臂R3×10-2量限触点连接，电阻r2另一端连接900Ω电阻r3一端后与桥臂R3×10-1量限触点连接，电阻r3另一端连接9000Ω电阻r4一端后与桥臂R3×1量限触点连接，电阻r4另一端与桥臂R3×10、×102、×103、×104、×105量限触点连接，×106量限触点经过1Ω电阻r5连接节点b，桥臂R3×107量限触点经过10Ω电阻r6连接节点b，桥臂R3×108量限触点经过100Ω电阻r7连接节点b，桥臂R3的金属接触环与电桥节点c连接，检流计G另一端节点e经过桥臂R4上0.1Ω电阻r8后与桥臂R4×106、×107、×108量限触点连接，桥臂R4上其余量限触点与电路断开，桥臂R4金属接触环与节点c连接，桥臂R5×10-2、×10-1、×1、×10量限触点经过1000Ω电阻r9与节点c连接，桥臂R5×102量限触点经过100Ω电阻r10与节点c连接，×103量限触点经过10Ω电阻r11与节点c连接，×104量限触点经过1Ω电阻r12与节点c连接，桥臂r5×105、×106、×107、×108量限触点经过0.1Ω电阻r13与节点c连接，桥臂R5金属接触环与节点d连接，桥臂R6×10-2、×10-1、×1、×10、×102、×103、×104、×105量限触点都直接与节点e连接，桥臂R6×106、×107、×108量限触点经过104Ω电阻r14与节点e连接，桥臂R6金属接触环与节点d连接，桥臂R3、桥臂R4、桥臂R5、桥臂R6上的电刷都置在同一个量限档位，转动时四把电刷同步；比较臂R2一端连接节点d，另一端连接节点a，与节点a连接还有被测臂一端及电源E一端，被测臂另一端连接节点b，电源E另一端连接节点c。通过以上技术方案，除了连接被测量“Rx”的测量臂外，其余桥臂都是一般阻值的电阻，对材料的绝缘要求就低了，还可以降低屏蔽措施，由于电阻阻值低，电源就不需要高压，300V以下就可以。附图说明图1是本发明原理电路。虚线部分是为进行三角形——星型变换提供参考。图2是对图1进行三角形——星型变换后等效电路。图3是本发明电路图。具体实施方式在图3中，比较臂R2测量盘I上10×10000Ω的电阻，表示测量盘I由10只10000Ω电阻组成，其余测量盘同理。在图3中，所有桥臂、比较臂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，长方框表示电阻，长方框内的数字表示该电阻阻值。图1是本发明原理电路，对图1中桥臂R4、桥臂R5、桥臂R6进行三角形——星型变换：RC=R4×R5R4+R5+R6...(1)]]>RE=R4×R6R4+R5+R6...(2)]]>RD=R5×R6R4+R5+R6...(3)]]>根据图2可有：RX=R3×(R2+RD)RC=R4+R5+R6R4R5×R2R3(R4+R5+R6)+R3(R5×R6)R4+R5+R6=R2R3R4+R2R3R5+R2R3R6+R3R5R6R4R5=R2R3R6R4R5+R2R3R5+R2R3R4+R3R6R4...(4)]]>从(4)式可知增大桥臂R2、桥臂R3、桥臂R6电阻值，减小桥臂R4、桥臂R5的电阻值，就可以测量阻值很大的电阻，当电桥选择合适的精度，让后三项可以忽略：RX≈R2R3R6R4R5...(5)]]>本电路采用100Ω桥臂R3、10000Ω桥臂R6、比较臂R2也是10000Ω，(正确使用电桥必须用上第一步进盘)桥臂R4、桥臂R5电阻值为0.1Ω，这时RX=104×102×1040.1×0.1+104×100.12+104×100.12+102×1040.1]]>RX＝1012+3×107Ω忽略后三项引起的误差：δ=3×1071012+3×107Ω≈0.003%]]>当电桥精度为0.05级时，该误差可以不计。桥臂R4在×10-2、×10-1、×1、×10、×102、×103、×104、×105量限时脱离电桥电路，这时是实际个单电桥，所以RX＝R3/R5×R2在×10-2量限桥臂R3＝10Ω，桥臂R5＝1000Ω，所以比值为10-2；在×10-1量限，10Ω电阻r1串联90Ω电阻r2，桥臂R3＝100Ω，桥臂R5＝1000Ω，所以比值为10-1；在×1量限，10Ω电阻r1、90Ω电阻r2、900Ω电阻r3串联，桥臂R3＝1000Ω，桥臂R5＝1000Ω，所以比值为1；在×10量限，桥臂R3＝10000Ω，桥臂R5＝1000Ω，所以比值为10；在×102量限，桥臂R3＝10000Ω，桥臂R5＝100Ω，所以比值为102；在×103量限，桥臂R3＝10000Ω，桥臂R5＝10Ω，所以比值为103；在×104量限，桥臂R3＝10000Ω，桥臂R5＝1Ω，所以比值为104；在×105量限，桥臂R3＝10000Ω，桥臂R5＝0.1Ω，所以比值为105。桥臂R4在×106、×107、×108量限时接入电桥电路，这时RX＝(R3R6/R4R5)×R2，在×106量限桥臂R3＝1Ω，桥臂R6＝10000Ω，桥臂R4＝桥臂R5＝0.1Ω，这时被测臂RX＝(1×104/10-1×10-1)×R2＝106R2，在×107量限桥臂R3＝10Ω，桥臂R6＝10000Ω，桥臂R4＝桥臂R5＝0.1Ω，这时被测臂RX＝(10×104/10-1×10-1)×R2＝107R2，在×108量限桥臂R3＝100Ω，桥臂R6＝10000Ω，桥臂R4＝桥臂R5＝0.1Ω，这时被测臂RX＝(102×104/10-1×10-1)×R2＝108R2。当前第1页1 2 3