专利名称:双电桥在线电阻测量仪的制作方法
本实用新型涉及一种电阻测量仪器，它除了能对一般的单个电阻进行测量外，还能够对在线电阻进行测量。
现有的用于精密地测量电阻的公知装置为惠斯登电桥，它主要由三组作电桥臂用的调节电阻、检零装置及电桥激励电源等组成。被测电阻作为第四个电桥臂，利用电桥平衡后各电桥臂之间的关系而求得被测电阻值。利用这种方法测量时，被测电阻必须是单独的，脱离电路的，若是安装在线路板上则必须将它拆下来，这是很不方便的。在集成电路中，电阻是用扩散，沉积等方法制成，根本不能拆下，也就无法测量了。
本实用新型的目的是要提供一种改进的测量装置，它不但能精密地对离线电阻进行测量，更主要的是能对处于电路中的电阻进行测量，从而扩展了惠斯顿电桥的应用范围。
本实用新型所提出的目的是这样来实现的对处于电路网络中的被测电阻的二端，选择适当的一端，通常是与其它元件相连较少的一端，将与此端相连的其它元件的另一端选作参考点。若与此端相连的有多个其它元件，则这些元件共同的另一端选作参考点。若这些元件的另一端不是直接相连而没有共同点时，则应彼此加以短接而人为地制造一个共同点作为参考点。将激励电源，调节装置和检零装置连接成三点，通过接触装置与被测电阻的二端及选定的参考点相接触，通过调节装置的调节，使检零装置指示为零，读取调节装置所指示的读数即可求得被测电阻值。
上述方法的实质是将调节装置与被测电阻及被测电阻所在网络的其它元件组成一个电桥。被测电阻及被测电阻之某一端与参考点之间的元件作为电桥的二个臂；被测电阻之另一端与参考点之间的元件作为电桥的非电源对角线，调节装置则作为电桥的另外二个臂。当调节装置调节电桥到平衡时，其非电源对角线中无电流流过，这就使得被测电阻与被当作非电源对角线的所有元件相当于“断开”，使被测电阻“独立”出来，然后再利用另一组调节装置组成第二个电桥，平衡后利用各电桥臂之间的固有关系而求出被测电阻值。由于在测量过中使用了二个电桥，故称双电桥法。电桥的平衡由检零装置来指示。检零装置可以有二个，分别指示二个电桥的平衡，也可以使用一个检零装置，由接触开关加以换接。
由上所述可见，本实用新型所提出的双电桥在线电阻测量仪由激励电源、可读数和不读数调节电阻、检零装置及接触装置等组成，它们在内部进行适当的连接后对外引出三点，通过接触装置与被测电阻及选定的参考点相接触而进行测量。测量仪的激励电源由干电池组成。可读数调节电阻为十进变阻器，不读数调节电阻则是一个普通的多圈电位器或由多挡阻值不同的固定电阻及换接开关组成。检零装置可以是普通的微安表，使用二个或使用一个由换接开关换接。接触装置是一个可调节距离和角度的三针探头，三个针头应有标记以资区别，或是三支接触电笔或三个鳄鱼夹子。
使用本实用新型所提出的测量仪，能方便地测量在线电阻，与现有的惠斯登电桥相比，只需增加一个不读数的调节电阻及其它少许部件，所增加的成本极为有限，仪器的体积亦可基本保持不变。
下面结合附图1，对本发明的原理和测量方法作进一步的详细叙述。图中9为被测电阻所在的网络，其中91为被测电阻，A、B为其两端点。C为选定的参考点，92为被测电阻91之一端B与参考点C之间的等效元件，它作为电桥的非电源对角线。98为被测电阻91之另一端A与参考点C之间的网络其余部分的等效元件。它与被测电阻91成为电桥的二个臂。可读数调节电阻4与不读数调节电阻6的一端通过接触装置8之82、83端与被测电阻91之一端B及参考点C相接触，可读数调节电阻4与不读数调节电阻6的另一端互相连接，它们成为电桥的另两个臂。激励电源1的一端与它们的连接点D相连，另一端通过接触装置8之81端与被测电阻91之A端相接触，AD就是电桥的电源对角线。检零装置5通过换接开关7连接在调节电阻4、6之间，作电桥的平衡指示。当通过调节电阻4、6的调节使电桥平衡后，电桥的非电源对角线BC中无电流流过，被测电阻91与等效元件92相当于“断开”，此后调节电阻4、6即保持不变。然后以被测电阻91与可读数调节电阻4为二臂，可读数调节电阻2、3为另外二臂组成第二个电桥，检零装置5通过换接开关7连接在调节电阻4、3之间以指示第二个电桥的平衡。当通过调节电阻2、3的调节使电桥平衡后，读取可读数调节电阻2、3、4的读数，由平衡电桥各电桥臂之间的固有关系即可求出被测电阻91之值。
由上所述可见。本实用新型所提出测量方法利用组成的二个电桥，二次调节平衡，即可求得在线的被测电阻值，故称双电桥法。在调节第一个电桥平衡时，检零装置5并不与可读数调节电阻2、3之连接点E相连，调节电阻2、3相当于一条独立的串联支路，并不影响对第一个电桥的平衡调节。当第一个电桥调节平衡后，由于非电源对角线B、C之间没有电流流过，网络其余部分等效元件93与不读数调节电阻6就相当于一条独立的串联支路，并不影响第二个电桥的平衡调节。如果使用二个检零装置同时接在二个电桥的非电源对角线，则需同时调节二个电桥到平衡。
测量仪的接触装置8是一个可调节距离和角度的三针探头，以便用一只手实现三点接触。三个针头应有标志以资区别。这种三针探头是一个类似照相机三脚架的小型装置，三只脚之间的距离和角度可随意调节，在电上则互相绝缘。接触装置8也可以是三支接触电笔或三个鳄鱼夹子。操作时，将接触装置8之81、82端与被测电阻91之二端A、B相接触，接触装置8之83端与选定的参考点C相接触。接触装置8之81、82端与被测电阻之端点A、B的接触可以互换。
下面是本实用新型的一个实施例。
电桥的激励电源1是二节普通的干电池。检零装置5可以是一个灵敏的微安表，可串入适当的电阻以保护表头，电阻可用按扭短接，以免影响灵敏度。换接开关7则是一个单刀双投开关。可读数调节电阻〔2、3、4〕是0～1KΩ的十进变阻器，不读数调节电阻6则是一个1KΩ的多圈电位器。
权利要求
1.双电桥在线电阻测量仪。它包括激励电源[1]、可读数调节电阻[2、3、4]和检零装置[5]。本实用新型的特征是在可读数电阻[3、4]的连接处再接入一个调节电阻[6]，它与被测电阻[91]、被测电阻[91]所在的网络其它部分等效元件[92、93]及调节电阻[2、3、4]组成二个电桥，检零装置[5]可通过换接开关[7]换接到调节电阻[4、6]之间或调节电阻[4、3]之间，测量仪内部对外连成三点通过接触装置[8]与被测电阻[91]的两端[A、B]和选定的参考点[C]实现三点接触。通过二个电桥的平衡来求得被测电阻之值。
2.根据权利要求
1所述的测量仪，其特征是调节电阻〔2、3、4〕为可读数的十进变阻器，调节电阻〔6〕为不读数的多圈电位器。
3.根据权利要求
1、2所述的测量仪，其特征是调节电阻〔6〕为多挡不同阻值的固定电阻及换接开关组成。
4.根据权利要求
1所述的测量仪，其特征在于使用二个检零装置，分别接在调节电阻〔4、6〕和〔4、3〕之间，指示两个电桥的平衡。
5.根据权利要求
1所述的测量仪，其特征在于接触装置〔8〕是一个可调节距离和角度的三针探头，也可以是三支接触电笔或三个鳄鱼夹子。
专利摘要
本实用新型属于一种在线电阻测量议，它是在现有的惠斯顿电桥的基础上略加改进，利用三点接触的方法测量处于线路中的电阻，从而扩大了惠斯顿电桥的应用范围。测量仪由调节电阻、检零仪表等组成，其测量原理是利用4个调节电阻与被测电阻及其所在的网络组成二个电桥，当电桥平衡后与被测电阻之一端相连的其它元件便相当于“断开”，因而可由调节电阻的读数求得被测电阻值。
文档编号G01R17/00GK86200939SQ86200939
公开日1986年9月17日 申请日期1986年2月5日
发明者浙江大学 申请人:浙江大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan