（大量程）QJ57直流雙臂電橋

一、引言：

   （大量程）QJ57直流雙臂電橋具有五個十進式測量讀數(shù)盤，全量程由七個分量限組成，并內附電源與指零儀，故不需任何其他附件即可投入測量工作，適合實驗室、車間生產線或野外工地，高精度測量直流中值和低值電阻，體積小巧，使用簡便。

為配合不同用途的測量需要，電橋的電源和指零儀的斷通按鍵是獨立存在的，以能控制測量線路的閉合次序，同時電橋線路的特點使在測定低值有感電阻時，由雜散磁場變化帶來的干擾影響相對降低。

為配合外接高靈敏指零儀及大容量電源的需要，電橋備有外接指零儀接線端鈕與外接電源接線端鈕，并可通過選擇開關作選用。

面板上還各有可連接大指示面的中心零位表頭，同時斷開內接指示表頭的插座，如外接指示表頭選擇適當，靈敏度還可以提高。（此時，儀器內附放大器及調整鈕仍起作用）

內附電池電壓可隨時通過面板上的表頭來檢查荷電狀況，以能及時發(fā)覺耗完的電池進行更換。

二、（大量程）QJ57直流雙臂電橋用途：

本儀器的主要用途如下：

1、對金屬桿棒、板料或電纜、導線等電阻率測定。

2、對流匯流排、金屬殼體等焊接質量的檢查。

3、對低阻標準器、大電流分流器、功率型電阻器等的校驗和調整。

4、開關、電器接觸電阻的測定。

5、各型電機、變壓器、繞阻的直流電阻測量和溫升試驗等等。

三、（大量程）QJ57直流雙臂電橋外形及部件名稱：

1、指零儀的電氣調零鈕。

2、指零儀的靈敏度調節(jié)鈕。

3、接地端鈕。

4、內附指零儀表頭。

5、連接大指示面指零儀的插座。

6、指零儀內接與外接選擇開關。

7、外接指零儀端鈕。

8、外接電源的端鈕。

9、電源內接與外接選擇開關。

10、測量讀數(shù)盤。

11、指零儀按鍵。

12、電源按鍵。

13、倍率盤。

14、四端鈕測量接線柱。

15、內接指零儀電源（9V）

16、內接電橋工作電源（1.5V8節(jié)并聯(lián)）。

 

        

圖1-a  QJ57型電橋的面板及部件

      

圖1-b  QJ57型電橋背面

四、主要技術特性

1、測量讀數(shù)范圍：0.01μΩ~1111.10Ω分7個量程給出。

2、電橋不同量限的等級指數(shù)列于表1：

表1

量程因數(shù)	有效量程（Ω）	用百分比表示 的等級指數(shù)C
103	0~1111.10	0.05
102	0~111.110	0.05
10	0~11.1110	0.05
1	0~1.11110	0.05
10-1	0~0.111110	0.05
10-2	0~0.0111110	0.2
10-3	0~0.00111110	2

3、電橋基本誤差的允許極限由下式決定：

  Elim=±C/100RN/10+X

式中：Elim—允許的誤差極限   Ω

      RN—基準值       Ω

      X—標度盤示值    Ω

      C—等級指數(shù)

注：由于分辨力不足而引起的任何誤差應包括在允許誤差內。

4、電橋保證準確度的參考溫度為20±0.5℃、參考相對濕度40%~60%。

5、電橋的標稱使用溫度范圍內為15℃~25℃、標稱使用相對濕度25~75%。

6、測量讀數(shù)盤：

電橋測量線路。主要包括兩個固定橋臂和兩個可調橋臂組成雙電橋的內外比例臂。而二個可調臂，在調整時是機械聯(lián)動的，同時在面板上顯示讀數(shù)。

可調臂中五個測量盤的步進值相當于

10(0.1+0.01+0.001+0.0001+0.00001)Ω

給出的zui大值為1.1111Ω，zui小步進值為0.00001Ω。

7、倍率盤：是一個十一位旋轉開關，可選擇以下功能。

A、“斷”位——在該位置上，指零儀輸入端短路，放大器的工作電源切斷。

B、量程因數(shù)：“103”、“102”、“10”、“1”、“10-1”、“10-2”、“10-3”

在任一量程因數(shù)下，內附指零儀放大器工作電源接通，相應于該量限的限流電阻自動接入線路。

C、“BV”位——此時，可在指示表上直接檢查內附電橋工作電源的荷電狀況，檢查時按下“B”鈕，如表針偏不到綠色刻度，則表明需要換1.5V電池。

D、“GV”位——在此位置上，表針如偏轉不到綠色刻度，則需要更換9V電池（與指零儀按鍵狀態(tài)無關）。

8、內附指零儀：指零儀包括一個中心零位的指示表頭，一個調制型放大器，以及一個調零電位器和一個調節(jié)靈敏度的電位器。

(a)靈敏度——在電橋規(guī)定的供電電壓及有效量程內，當橋臂電阻（或被測電阻）變化C%時，指示儀表的相應偏轉大于一個毫米分格值。若達不到要求時，則應有外接指零儀端鈕。

(b)調零——指示表頭上備有機械調零裝置，在測量工作進行之前，可預先調整零位，而當放大電源接通后，若表針偏向一邊，可用調零電位器調整至中央，調整范圍大于±200mm分格。

作精密測量時，如有需要，可當電橋接近zui終平衡時，把電源開關斷開，再一次調整電氣零位后測量，以扣除測量線路內寄生熱電勢。

(a)阻尼時間 —— ＜4s。

(b)放大器輸入阻抗—— 約5KΩ。

(c)靈敏度——1.2mm/1μV。

(f)表頭內阻——約4KΩ。

9、外形尺寸：300mm×250mm×160mm。

10、重量：約6kg。

五、電氣原理：

1、電橋部分：圖2是QJ57型雙電橋的原理線路圖。測量線路主要包括兩個固定臂（Rb和RB）及兩個機械聯(lián)動



圖2 QJ57型電橋原理性線路圖

 

的可調臂（RA和Ra）組成的電橋比例臂及一個以倍率步進表示的標準臂（RS）。可調臂（即測量讀數(shù)臂）由五個十進盤組成，電阻值相當于10(0.1+0.01+0.001+0.0001+0.00001)Ω，總的范圍是1.1111Ωzui小步進值為0.0000110Ω.

變更倍率盤，可對電橋線路中七個固定的標準電阻值作選擇，相應于量程因數(shù)×10-3、×10-2、×10-1、×1、×10、×102、×103。倍率的改變還能自動更換和定值標準電阻串聯(lián)的限流電阻，以防元件發(fā)熱受損。倍率盤開關接觸電阻是和主比例臂（RB）大電阻串接，其影響可忽略不計。

待測電阻按四線法連接到電橋上標注有C1、P1、P2、C2的執(zhí)著線柱上，通過測量臂的調節(jié)，在電橋處于平衡狀態(tài)時，（表針指中央零位）求出其歐姆值。


  

圖3  放大器原理線路圖

 

2、QJ57型直流雙臂電橋的內附指零儀，為了能對電橋指示對角線輸出的微小直流電量有足夠的檢測，增加了一個調制型直流放大器（JZ2-4），其作用是把電橋輸出的直流不平衡信號，經過RC元件組成的濾波網(wǎng)絡，把疊加的交流干擾成份濾去，在用場效應管作斬波器的調制器內把信號變?yōu)榻涣?，再經交流放大，經橋式解調后，把交流信號還原成與輸入信號同步的放大了的直流信號，推動指示儀表。

振蕩器為調制和解調提供驅動源，整個放大器由內附9V（6F22）電源供電，其原理線路框圖如下：



圖4  內附指零儀放大器原理框圖

六、使用方法

（一）連接方法

1、被測電阻的連接：被測電阻：“RX”必須作為一個四端式電阻器來進行測量，也就是說，電阻“RX”應包含有兩個電流端和兩個電位端（電橋線路與被測電阻“RX”的連接，參見圖2）。

（1）將被測電阻“RX”的兩個電流端C1、C2分別連接到電橋面板上和相應的C1、C2接線柱。被測（C1）與電橋（C1）的連接導線應該用粗銅線。且越短越好，電阻值越低越好（尤其是作極低電阻精密測量時），不然，要帶來誤差。而被測（C2）與電橋（C2）的聯(lián)接導線，有足夠的載流能力即可。對電橋在不同測量范圍時，通過被測電阻的電流，可查表Ⅱ。

（2）將被測電阻“RX”的二個電位端P1、P2連接到電橋面板上的P1、P2接線柱，連接導線的電阻值不宜大于0.01Ω。

2、外接電源的連接：如果要較長時間連續(xù)的測試10-2Ω以下的被測電阻或有感電阻時，建議采用大容量的直流電池組（電壓在1.5~2V）作為電橋的外接工作電源。

（1）如用外接電池，則應把外電源的連線接在電橋外接電源接線柱上，極性不可反，同時把電橋面板上的電源內外接選擇開關扳向“外接”位置。

有時為了加快對有感被測電阻進行測定，外接電池電壓一般大于2V，此時可用一只具一定功率的變阻器及電流表與外接電池串接，并隨時調節(jié)變阻器，將測試電流限止在下表所列的相應電流數(shù)值，使測量時間大縮短。（表Ⅱ）

3、外指零儀的連接：如果認為內附指零儀的靈敏度或穩(wěn)定性還不能滿足更高精度測量的需要，用戶可外接靈敏度為±1μV滿刻度的測零儀，使在測量低于10-3Ω電阻時，可分辨至0.01μΩ，其時把外接指零儀的二根連接導線與電橋面板上相應的外接檢流計接線端相連接，同時把指零儀內外接選擇開關放在外接位置。

4、外接中心指零表：有時為了提高指零儀靈敏度或用中心零位的臺式指示表，可直接地把所需表頭與備用插塞連接后，插入面板上相應插座中。此時內附表頭自動斷開（任何靈敏度為±5~25μA，阻尼適合的長指針中心零位表都可選用）。

5、接地：如有需要，可把面板的接地端鈕（‡）連接到一個良好的大地接地點。

（二）測量操作步驟

1、概述：儀器可在任何位置正常工作，相對來說不受震動的影響。

2、測試電流：在內附電源或外接約1.5V電池時，儀器在不同量程因數(shù)下通過被測電阻的測試電流及允許zui大連續(xù)的電流值如下：

 

被測電阻（Ω）	量程因數(shù)	測試電流（A）	zui大允許電流（A）
0~0.00111110	10-3	3.4	5
0~0.0111110	10-2	1.1	2.2
0~0.111110	10-1	0.55	0.8
0~1.11110	1	0.1	0.2
0~11.1110	10	0.015	0.06
0~111.110	102	0.0015	0.02
0~1111.10	103	0.0002	0.006

3、內附指零儀機械調零，如果有需要可將倍率盤轉到“斷”位置，此時可旋動指示表面罩上的有槽螺釘，使表針調到刻度尺的中央位置（零刻度線）。

4、電源電壓檢查：如果需要對電橋內附電池電壓狀況作檢查，可把倍率盤轉到“BV”位置，壓下“B”鈕后，指零儀應指示在綠色線條上，假如指針偏不到綠色刻度，說明內附電橋工作電源已不足，要更換電池了。

5、電源“內外”選擇開關與指零儀“內外”選擇開關應放在所用相應的位置。

6、內附指零儀電氣調零和靈敏度調整：當把倍率盤轉到任一所需量程因數(shù)值下準備測量時，如指針偏向一方，就可用調零電位器把表針調到中央處，如有需要，待幾分鐘熱穩(wěn)定后，再調整一次。靈敏度調節(jié)鈕，可根據(jù)測量實際需要，及操作熟練程度，放在適當位置。一般要求電橋zui后平衡是處于zui高靈敏下，此時靈敏度調節(jié)鈕應順時鐘向調終位置。

7、被 測電阻“RX”的測量：

（1）按前面所述，把被測電阻接到電橋上。

（2）選擇倍率：將倍率選擇轉盤，轉到所需的電阻測量范圍，如不知道被測電阻的大致阻值，則應先選用103乘數(shù)。

（3）測量讀數(shù)盤的調整：可把*、二主要測量讀數(shù)盤放在被測電阻的大略讀數(shù)位置，如不預知被測的電阻值，可先將測量讀數(shù)盤轉到zui大電阻讀數(shù)值（1.1111Ω）。每個讀數(shù)盤的第十檔示值是用羅馬字X（拾）標志的，這是為了便于記錄數(shù)據(jù)，計算時即把該示制值作“0”，并進位到前面一個數(shù)加“1”。

（4）電橋的平衡調整：對操作經驗不足的用戶，在以下的調整中，指零儀的靈敏度可根據(jù)測量需要，逐次順時鐘向由低向高調節(jié)。

A、對一般低電阻的測量，通常可鎖住“G”鈕，間歇地閉合使用“B”鈕，間歇地閉合使用“B”鈕，同時注意表針偏轉方向，如向右偏轉表示倍率的置數(shù)偏低。

B、根據(jù)以上情況，增大或減小倍率盤的置數(shù)，每次增或減一檔，直到指針向反方向偏轉為止，然后將倍率放在比產生反向偏轉的擋位高一檔位置。

C、調節(jié)電橋的測量盤，使指零儀指零，調整時從zui高阻值的讀盤開始，直到zui后一只測量盤。zui終調整應在足夠的靈敏度下，取得平衡。

（5）讀取被測電阻測定值：為使測定值具有足夠的有效位數(shù)，*讀數(shù)盤不應為零。緊靠*為讀數(shù)盤左邊面板上的小園點，表示*位的示值具有小數(shù)點。

各測量讀數(shù)盤示值之和再乘上倍率示數(shù)，就是被測電阻“RX”的歐姆值。例如，zui終讀數(shù)示值為（9），（X），（9），（4），（5），Ω則其值為1.00945Ω。

（6）用畢電橋就把倍率盤轉至“斷”位置，同時松開“B”鈕，此時電橋的內附電源都被切斷。

 

七、注意事項

1、如被測電阻是有感的繞組，在測量平衡過程中，應先壓下“B”鈕一個短時期后，再間歇地使用“G”，鈕，以防止表急沖，而斷開時則應先放開“G”鈕。（在放開“B”鈕時，為防止反電勢在“B”鈕接點上拉火花產生電蝕，可設法先切斷“被測”與電橋測量端“C2”的連線后再放開“B”鈕）。

2、如欲將被測電阻與一串列不同阻值的標準器作逐一比較，可先把該串列標準逐個測定之，然后根據(jù)電橋測量盤示值逐個對比即可。

八、儀器成套性

隨同產品供應的文件有：

  1、裝箱單

2、使用說明書

3、產品合格證

九、運輸、保管及免費修理期限

1、本儀器在運輸時，應有防潮包裝，在儀器的包裝箱殼外壁上，應有不易檫掉的標志或符號“向上”“精密儀器”“小心輕放”“防潮”等。用戶攜帶時注意不應使儀器碰撞。

2、儀器應貯放在周圍空氣溫度15～25℃、相對濕度≤75%的環(huán)境內，室內空氣不應含有足以能腐蝕儀器的氣體和有害雜質，且儀器不應受日光的直接曝曬。

3、在用戶遵守保管及使用規(guī)則的條件下，從制造廠發(fā)貨日起12個月內，產品質量不良而發(fā)生損壞或不能正常工作時，制造商應無償?shù)貫橛脩粜蘩懋a品，如儀器無法修好時，則應無償?shù)亟o用戶更換產品或零件。（電訊零件除外）