
【化】 electric bridge
電橋(英語:Bridge Circuit)是電子測量技術中用于精确測量電阻、電容、電感等元件參數的電路裝置。其核心結構由四個橋臂(arms)、直流或交流電源以及平衡檢測器組成,通過調節已知參數使電路達到平衡狀态,進而推算出未知量值。
從專業電子工程角度分析,電橋包含以下特性:
該術語在《IEEE電氣與電子術語标準詞典》(IEEE Std 100-2022)中明确定義為"基于零位比較原理的四端口測量網絡",其計量特性被收錄于中國國家計量技術規範JJF 1184-2022《阻抗分析儀校準規範》。
電橋是用于精确測量電阻、電容、電感等電氣參數的儀器,其核心原理是通過電路平衡狀态下的參數比較實現測量。以下是綜合多來源信息的詳細解釋:
電橋由四個支路(稱為“橋臂”)構成,通常連接成四邊形電路。通過調節已知參數使檢流計示零(電橋平衡),可間接計算未知量。這種測量方法具有高精度特點,廣泛應用于實驗室和工業領域(,)。
直流電橋
當電源為直流時,平衡條件為:
$$ R_1 cdot R_4 = R_2 cdot R_3 $$
此時對角線無電流通過,未知電阻 $R_x$ 可通過已知電阻比例計算(,)。
交流電橋
使用交流電源時,平衡條件擴展為阻抗關系:
$$ Z_1 cdot Z_4 = Z_2 cdot Z_3 $$
需同時滿足阻抗模和相位角平衡,適用于電容、電感測量(,)。
類型 | 特點 | 典型應用 |
---|---|---|
惠斯通電橋 | 四臂均為電阻,直流供電 | 精密電阻測量 |
麥克斯韋電橋 | 含電感/電容元件,交流供電 | 電感、電容參數測量 |
文氏電橋 | 用于頻率測量 | 振蕩器頻率調節 |
非平衡狀态下,電橋輸出電壓與參數偏差成比例,這種特性被用于構建壓力傳感器、溫度傳感器等自動化檢測裝置(,)。
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