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专利名称：一种直流电桥的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学仪器。
上述平衡电桥由于测量时必须使状态相对稳定，以便于调节平衡，因此只能测量具有相对稳定状态的或非常缓慢变化的物理量。也就是说，平衡电桥只能进行静态测量。由于在工程实际或科学实验中，物理量是连续变化的，必须进行动态测量，而现有的平衡电桥都无法进行动态测量，这使平衡电桥的应用受到了限制。
本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的它包括平衡直流电桥和非平衡直流电桥，两桥的四个端点为A、B、C、D，由功能转换开关S11、S21、S12、S31和S32加以选择，平衡直流电桥的两个桥臂为RB和待测电阻RX，桥臂RB由可变电阻RB1、RB2、RB3和RB4串联而成，其它两个桥臂由依次相接的电阻RK1、RK2、RK3和RK4不同的组合构成，电阻RS3为采样电阻，非平衡直流电桥的四个桥臂为R1、R2、R3和待测电阻RX，桥臂R1由两个可变电阻R11、R13和电阻R12串联而成，桥臂R2由两个可变电阻R21、R23和电阻R22串联而成，桥臂R3由两个可变电阻R31、R33和电阻R32串联而成，电阻RS1、SS2为采样电阻，电阻R＇g为负载电阻。
本实用新型的优点在于
1.将非平衡电桥与平衡电桥做成一体，不仅可以通过调节平衡进行静态测量，而且可以通过测量电桥的输出(电压、电流、功率)，实现动态测量。
2.实验时，同时做平衡电桥与非平衡电桥实验，可以使学生获取电桥的全面知识，又可以充分发挥电桥的作用，既节省了教学时间，又节省了教学经费，并培养了学生的动手能力和创新能力。
功能转换开关S31的4、5、6接点相连，通过依次相接的四个电阻RK4、RK3、RK2和RK1接到B点，1、2、3接点相连，通过可变电阻R21、电阻R22和可变电阻R23接到开关S11的常接点。功能转换开关S11的1、2、3接点相连，通过可变电阻R11、电阻R12和可变电阻R13接到B点，接点4接到电阻RK1与RK2之间，接点5接到电阻RK2与RK3之间，接点6接到电阻RK3与RK4之间。两个功能转换开关S31、S32的常接点的交点为D，开关S32的4、5、6接点相连，通过可变电阻RB1、RB2、RB3、RB4和按钮开关B2接到C点，1、2、3接点相连，通过可变电阻R31、电阻R32、可变电阻R33接到C点。功能转换开关S12的4、5、6接点相连，通过采样电阻RS3、按钮开关B1接到B点，电阻RS3与按钮开关B1的交点为e，接点1通过采样电阻RS1接到e点，接点2通过采样电阻RS2接到e点，接点3接到e点，在开关S12的常接点与e点之间接有电流表PA。功能转换开关S21的4、5、6接点相连，接到开关S12的常接点，接点1、2相连，通过电阻R＇g接到电流表PA，开关S21的常接点接到D点，在e、D两点之间接有电压表PV。在B、C两点之间接有待测电阻RX。
当功能转换开关S11、S12、S31和S32处于位置4、5、6时，即为平衡电桥，其中两个桥臂分别为RB和RX，桥臂RB由可变电阻RB1、RB2、RB3和RB4串联而成，另两个桥臂由四个电阻RK1、RK2、RK3和RK4不同的组合构成。当开关S11处于位置4时，一桥臂为电阻RK1，另一桥臂由电阻RK2、RK3和RK4串联而成，两者比率K＝0.1；当开关S11处于位置5时，一桥臂由电阻RK1和RK2串联而成，另一桥臂由电阻RK3和RK4串联而成，两者比率K＝1；当开关处于位置6时，一桥臂由电阻RK1、RK2和RK3串联而成，另一桥臂为电阻RK4，两者比率K＝10。调节电阻RB1、RB2、RB3、RB4使电桥平衡时，电流表PA无电流，待测电阻RX＝KRB。比较电阻RB以十进制调节，这与惠斯顿电桥的原理是一样的。
当功能转换开关S11、S21、S12、S31和S32处于位置1、2、3时，即为非平衡直流电桥，其桥臂分别为R1、R2、R3和RX，桥臂R1由可变电阻R11、电阻R12和可变电阻R13串联而成，桥臂R2由可变电阻R21、电阻R22和可变电阻R23串联而成，桥臂R3由可变电阻R31、电阻R32和可变电阻R33串联而成。其中可变电阻R11、R21和R31可为10KΩ多圈电位器，用于粗调，可变电阻R13、R23和R33可为100Ω的多圈电位器，用于细调，电阻R12、R22和R32可为10Ω的固定电阻，使得两个多圈电位器调至零时，桥臂不会短路。电阻R＇g和采样电阻RS1或RS2组成负载电阻。PV为数字电压表，测量B、D两端之间的电压，PA为数字电流表，测量通过负载电阻的电流。
非平衡直流电桥有两种输出方式一种是电压输出；另一种是功率输出。
当功能转换开关S21处于位置3时，开关S21和S12之间是断开的，B、D之间处于开路状态，相当于负载电阻为无穷大，电流表PA无电流，电压表PV测量的是B、D之间的开路电压V0。此种情况即为电压输出，由电压输出V0可得到RX的值。
当功能转换开关S21处于位置1或2时，负载电阻为有限值，电压表PV测量的是负载电阻的电压，电流表PA测量的是流经负载电阻的电流。由负载电阻的电压和流经负载电阻的电流可以得到负载电阻的功率，由输出功率可以得到RX的值，此种情况即为功率输出，该电桥称为功率桥。
对于功率桥，采样电阻RS1和RS2分别适用于测量小电阻和大电阻。测量小电阻时，开关S12选择位置1，电流表PA单位为mA；测量大电阻时，开关S12选择位置2，电流表PA单位为μA。
权利要求1.一种直流电桥，其特征在于它包括平衡直流电桥和非平衡直流电桥，两桥的四个端点为A、B、C、D，由功能转换开关S11、S21、S12、S31和S32加以选择，平衡直流电桥的两个桥臂为RB和待测电阻RX，桥臂RB由可变电阻RB1、RB2、RB3和RB4串联而成，其它两个桥臂由依次相接的电阻RK1、RK2、RK3和RK4不同的组合构成，电阻RS3为采样电阻，非平衡直流电桥的四个桥臂为R1、R2、R3和待测电阻RX，桥臂R1由两个可变电阻R11、R13和电阻R12串联而成，桥臂R2由两个可变电阻R21、R23和电阻R22串联而成，桥臂R3由两个可变电阻R31、R33和电阻R32串联而成，电阻RS1、SS2为采样电阻，电阻R＇g为负载电阻。
专利摘要本实用新型公开了一种直流电桥,它涉及一种教学仪器。该直流电桥包括平衡直流电桥和非平衡直流电桥,由功能转换开关S
文档编号G01R17/10GK2519283SQ0222806
公开日2002年10月30日 申请日期2002年1月9日 优先权日2002年1月9日
发明者是度芳, 乐培界 申请人:华中科技大学