电桥法测量阻抗的基本电路是四臂电桥电路,以电桥平衡原理为基础,并使用示零电路作为测量结果的指示器。电桥的类型较多,但是各种电路相互之间没有原则上的区别,因为它们都是以四臂电桥为基础演变而来的。 K4B2G1646Q-BCK0

   四臂电桥

    典型的四臂电桥原理电路如图10.5.2所示。

    图中,由z1,z2,z3和z4四个臂组成了一个典型的四臂电桥,此电桥又称为交流电桥。电桥中的任何一个臂都可接入被测电阻或电容、电感,也可以是一个相当复杂的网络。σs为信号源,G为指示器。调节桥臂中的可调元件使G的电流为零,电桥处于平衡状 L/s态,称为电桥平衡。一般情况下,电桥各臂既含有电阻成分,又含有电抗成分,它们每一个都表现为复数阻抗。电桥的平衡条件为 z1zx=z2z3根据式(10.5.1)可计算出被测阻抗的值,电桥达到平衡状态时,下式成立。

    式中,|zl|,|z2|,|z3|,|zx|为复数阻抗z1,z2,z3,zx的模;♀1,♀2,♀3,♀x为zI,z2,z3,zx的相角。从式(10.5.1)~式(10.5.3)可知,交流电桥的平衡条件与上述公式相关,只有当电桥中相对臂的阻抗模乘积相等(振幅平衡条件),相对臂的阻抗角之和也相等(相位平衡条件)时,电桥才能达到平衡。即要使桥路平衡,必须同时满足振幅和相位平衡条件。另外,在选择调节元件时,为使其达到平衡,在交流情况下,调节元件不应少于两个,最理想的调节元件参数需要做到分别平衡于阻抗中的电阻分量和电抗分量。