四臂結(jié)構(gòu)是直流電橋的基本形式。電橋由直流電源供電,平衡時(shí),相鄰兩橋臂電阻的比值等于另外兩相鄰橋臂電阻的比值。若一對(duì)相鄰橋臂分別為標(biāo)準(zhǔn)電阻器和被測(cè)電阻器,它們的電阻有一定的比值,則為使電橋平衡,另一對(duì)相鄰橋臂的電阻必須有相同的比值。根據(jù)這一比值和標(biāo)準(zhǔn)電阻器的電阻值可求得被測(cè)電阻器的電阻值。平衡時(shí)的測(cè)量結(jié)果與電橋電源的電壓大小無關(guān)。
先來看看平衡直流電橋的計(jì)算***,如下圖,在VA=VB的情況下,求電阻Rx的值。
這個(gè)就是個(gè)直流平衡電橋的電路,也稱為惠斯登電橋,用來精確測(cè)量1ohm到1Mohm的電阻。這個(gè)電橋不平衡的時(shí)候,A點(diǎn)和B點(diǎn)有一個(gè)潛在的壓差,就會(huì)有電流流過接在這兩個(gè)的元素。
來解一下解一下這個(gè)電路,調(diào)整R3使這個(gè)電路平衡以后,Va=Vb。那么就有:
R1/R2=R3/Rx
把電阻帶入,借出來可得到Rx為4Kohm。
再來看一個(gè)非平衡電橋的電路,如下圖,求Reqt的電阻。
利用星-三角(Delta-Wye)***比較容易化簡(jiǎn)這個(gè)電阻,這里簡(jiǎn)單介紹一下星-三角的公式,下圖a是星形電路,b是三角形電路,c是星到三角的變化。
三角形到星形變換(delta-to-wye):
R1=RARC/(RA+RB+RC)
R2=RBRC/(RA+RB+RC)
R3=RBRA/(RA+RB+RC).
星形到三角形變換(wye-to-delta)
RA=(R1R2+R1R3+R2R3)/R2
RB=(R1R2+R1R3+R2R3)/R1
RC=(R1R2+R1R3+R2R3)/R3
知道了這個(gè)公式,那么上面的電路圖就可以直接根據(jù)公式進(jìn)行三角形到星形的化簡(jiǎn)了。
只需要把,RA=30,RB=50,RC=60,代入公式,就可以求出來等效星形電路下的電阻R1,R2和R3。
R1=12.9,R2=21.4,R3=10.7。
那么原圖形就變成了下面的圖形了。圖a是三角到星形的變化示意圖,b是根據(jù)結(jié)算,等效以后結(jié)果。
電路化成b以后,就是變成了基本的串并聯(lián)電路了,求REQ就很簡(jiǎn)單了。
REQ=R3+(R1+RD)||(R2+RE)
代入相對(duì)應(yīng)的數(shù)值,就可以求出來REQ的值為33.9ohm。
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