QJ36电桥使用说明书.docx

1、QJ36电桥使用说明书Q J36 型 市 电 式单双臂两用直流电桥使用说明书一、 概 述 (1)二、 技术数据 (2)三、 原 理 (4)四、 结 构 (7)五、 使用说明 (7)六、 注意事项 (13)七、 维 修 (15)八、 成套性 (15)九、 保用期限 (17)十、保 管 (17)一 、 概 述QJ36 型市电式单双臂两用流电桥，是本厂在原 QJ36 型单 双臂两用直流电桥的基础上改革创新而成的一款精密电工测量 仪器。原 QJ36 型单双臂两用直流电桥既具备准确度高、 灵敏度高、 调节性好的专业水准， 又具备物理模型明晰、 面板结构直观的教 学优势， 因而被广泛应用在法定计量、 科研

2、生产、 实验教学等众 多领域中。 但是这款备受欢迎的高档电桥也有缺憾： 其一， 不能 直接以市电充当工作电源；其二，面板上没有配备本机检流计； 其三，作为双桥使用时，需要在机外搭建一条大电流电路（ “体 外循环”），因而购置比较操心，使用不够干练。本厂出品的 QJ36 型市电式单双臂两用直流电桥， 面板采用 13 端钮的创新布局， 直插市电， 无“体外循环” ，用户可使用本 机检流计， 也可外接检流计， 妥善解决了上述历史遗留问题， 极 大地方便了使用者，充分发挥并进一步提升了原 QJ36 型单双 臂两用直流电桥的技术特色。1 本仪器准确度等级为 0.02 级。2 本仪器测量范围如下 :单桥:

3、10 2106 Q 双桥：10 -610 2 Q3.本仪器各桥臂电阻值的冷态校验端子如下 :Rl：PN1RX单（右）； R2 : PN2外接检流计（右）；Rm : PX1外接检流计（右）； R M : PX2Rx单（右）；4.根据上述第 3 款内容 ,本仪器也能作为精密级可变电阻箱使用。技术数据1 .本电桥可使用在周围空气温度 20 8 C,相对湿度w 80%和不含有害杂质气体的环境中工作。2 .当温度20 5 C,相对湿度w 80%，并按使用规则选用 电压及各桥臂阻值，其各量程温误差，应符合如下要求：表1 单桥电路的仪器误差一览表程量电源误差被测电阻（Q）比例臂电阻（Q）电压RxR1R2(V

4、)(%)2 310 101000.0210001000基本）10 310 410000510 410 510 510 610000100 0.1在满足测量灵敏度的前提下，电源电压应就低不就高。被测电阻Rx之接线电阻值应w 0.001 Q,如在测量中达不到这要求时，可在测量中减去接线电阻值。表2 双桥电路的仪器误差一览表被测电阻(Q)标准电阻(Q)比例臂电阻(Q)电源电压(V)误差(%)RxRnR1=R210 10 21010301.50.02基本)1101-110 1 110-110-2 10-110-210-3 10-210-3调换Rx和rn位置时，计算式中R；调换为R：10-4 10-31

5、0-310301.50.0510-5 10-4102 0.210-6 10-510 2标准电阻Rn和被测电阻 Rx的电位端接线电阻值应小于 0.002Q,跨接电阻r应小于0.01 Qo(1)零位电阻值W 0.012 Qo(2)电桥示值的允许变差如下： 测量臂电阻示值变差w0.001 Q比例臂电阻示值:10Q时，变差w 0.004 Q 10 Q 时，变差W 0.02 Q(5) 电桥电路与外壳之间的绝缘电阻 1000M Q。(6) 电桥电路与外壳之间应耐受频率为 50H z的正弦波交流电压500V,历时1分钟而不击穿。三、原 理2I本电桥简化原理线路如图 1所示:图1 QJ36型单双臂两用直流电桥

6、简化线路图图中:Si及S2比例臂选择开关。Ri及R2比例臂电阻。IIV Rm及R m电阻箱式测量臂的读数盘。Ki及K2检流计通断按钮。K3 检流计短路按钮。K4 电源通断按钮。1及2 双电桥时接标准电阻（Rn）的端钮。3及4 双电桥时接未知电阻（Rx）的端钮。5及6 单电桥时接未知电阻（Rx）的端钮。7及8 接检流计（G）的端钮。9及10 单电桥时接电源（E ）的端钮。11 静电屏蔽端钮。按照测量需要和使用规则，分别可以组成单电桥和双电桥的测量 线路：1、单电桥测量线路原理图如图 2所示图2 QJ36型直流电桥的单电桥测量线路原理图测量时利用测量臂 Rm的调节，使检流计指零，得单电桥测R1量被

7、测电阻Rx的计算式：Rx= RmR2(Q) 3所示：2、双电桥测量线路原理图如图图3 QJ36型直流电桥的双电桥法测量线路原理图图中：ri4外接连线电阻ro 外接跨线电阻S外接电流转向开关。Rp外接可变电阻器（箱）A 直流安培表（根据电路中所需电流而定） 。测量时，利用测量臂 Rm和R m的联动调节，使检流计指零，得双电桥测量被测电阻 Rx计算式：（跨线电阻w 0.001 Q时）RMRx = Rn （Q）R1当调换Rx和Rn的位置时：R1Rx = Rn （Q）RM式中：R m=R M Ri=R2四、结 构所有测量臂的 6 个读数盘， 2 个比例臂转换开关， 4 个按钮 及13 个接线柱等都装在

8、铝制安装板上，并装在机箱内。所有转换开关的接触元件全部采用银铜复合材料制成。电 阻元件材料采用锰铜材料制成，便于保证仪器的正确性和稳定 性。为了消除外界泄漏电流的干扰，在结构上还具有静电屏蔽 端钮，便于与检流计和外接元件等连接接地之用。五、使用说明（一） 单电桥法测量步骤：1图1中的111号端钮是老式接法。之所以要保留该图， 原因有三： 表达原理简洁明了： 与老用户脸熟； 老式产品还在销售。新式仪器的单电桥测量线路按图 4连接，同时可参阅图1、图2。图4 QJ36型电桥的单桥法测量接线图2将检流计上方的“单双桥”转换开关从“空”档调到“单”档。3根据被测电阻 Rx估计值的大小，按表 1选择合适

9、的电 源电压。具体方法是：调节检流计左下方的“灵敏度”旋钮，该旋钮又是“量程/电源适配区间”选择旋钮，旋钮周围按顺时针 标有被测电阻范围 10 0 101 10 2 10 3 10 4 10 -1 10 -2 105 10 6 10 -3 10 -6，单位是欧姆（Q），这个数字链正好对 应了电源电压从0.2V连续递增到5V的变化顺序，表明不同大小 的Rx需要不同大小的测量电压调节该旋钮不必很精确，电压越 高（顺时针旋转）则灵敏度越高，但电阻元件发热越多，会造成指针 飘移甚至烧毁元件。所以只要灵敏度够用，电压尽量就低不就高。开机前应将该旋钮逆时针转到底，以便使仪器从电流最小 （也是灵敏度最小）状

10、态开始工作，这样即使电桥偏离平衡态很 远，检流计的偏转也不超量程， 一方面能保护检流计， 更重要的 是接下来调节桥臂时（先调高位测量盘） ，能根据检流计判断调 节的方向是否正确； 反之， 若一开机电流就很大， 检流计指针超 量程偏在某一边， 无论怎样调节桥臂， 都看不出指针偏转力度是 在减小还是在增大， 成为盲调乱试 。初学者操作不得要领， 调平 费时甚至烧坏仪器，多数都是没有想清楚这一层逻辑关系。随着电桥被初步调平，谨慎增大电流（也是提高灵敏度） ， 使检流计原来的微小偏移得以放大，以便指示操作者进一步调 平，从次高位测量盘逐步调到最低位， 类似调天平， 从大砝码调 到小砝码。 一般地， 当

11、转动各位测量盘来调平电桥时， 若把仪器 误差前一位所对应的盘转动 1 档，检流计对应的偏转量能有 1 格左右， 可以认为仪器灵敏度已足够高， 只要调节仪器误差本位 盘使检流计指零， 则检流计的残余偏转已小于公认的视觉识别阈 0.1 格，当然更小于仪器误差，调平过程已收敛到位。4. 根据被测电阻 RX 的估计值 , 按表 1 选择合适的 R1、 R2 数值，尽量令Rm读数盘的最高位（X 1000 Q）被利用，至少用 到次高位（X 100 Q）,以保证测量结果的有效数位足够多。5测量中、低电阻时，每根外接导线的电阻均不应大于0.001 Qo6准备工作做好后，按动面板右上角的电源开关（红色） ， 通

12、电预热 5 分钟。调节检流计右下方的“调零”旋钮，使检流 计指针准确指零。 当变动某个桥臂电阻或电源电压之后， 要记住 给检流计重新调零。7先按下“粗”按钮（面板左下角） ，使检流计接通；再 按下“电源（两） ”按钮（面板左下角）使电源接通，此时检流 计指示有偏转。 调节 RM 读数盘使检流计指零， 松开“电源（两）” 按钮将电源切断。8再按下“细”按钮（面板左下角） ，顺次按下“电源（两）” 按钮，发现检流计还有偏转， 再次调节 RM 读盘使用检流计指零， 松开“电源（两） ”按钮。此时可求得被测电阻值为R1Rx = Rm （1）R29电阻元件发热原因有二：电压太高或通电时间太长。测 量中应

13、经常松开“电源（两） ”按钮，以免元件发热引起指针飘 移、测量读数不稳。10 如果检流计灵敏度不能满足测量要求，可将检流计左 方的钮子开关掷向“外”档，另选 AC15 、AZ19 等型号的高灵 敏度检流计（本厂有售） ，接到本电桥面板左上角的“外接检流 计”接线柱上。11测试完毕应将“单 - 双桥”转换开关恢复到“空”档； “灵敏度”旋钮逆时针旋到底；关闭电源开关；令“粗” 、“细”、 “电源（两） ”按钮释放 （向上弹起） ；R1、R2、RM 的各读数盘置 于中间档位较好；置于零位并不妥当，下次误开机容易过电流。（二） 双电桥法测量步骤：1.测量线路按图 5 所示进行连接（同时参见图 1 及

14、图 3 所示）。2将检流计上方的“单 - 双桥”转换开关从“空”档调到 “双”档。3.根据被测电阻Rx估计值的大小，按表2选择合适的电源 电压。具体方法是 :调节检流计左下方的“灵敏度”旋钮 （又是“量程/电源适配区间”选择旋钮），旋钮周围按顺时针标有被测电 阻范围 100 10 1 10 2 103 10 4 10 -1 10 -2 10 5 10 6 10-3 - 10-6，单位是欧姆（Q），这个数字链正好对应了电源电 压从0.2连续递增到1.5V的变化顺序，表明不同大小的 Rx需要 不同大小的测量电压。调节该旋钮不必很精确，电压越高（顺时 针旋转）则灵敏度越高，但电阻元件发热越多，会造成

15、指针飘移 甚至烧毁元件，在使用双桥时尤其明显。所以，只要灵敏度够用， 电压尽量就低不就高。 开机前应将该旋钮逆时针转到底， 测量中谨慎增大。矗 #图5 QJ36型电桥的双桥法测量接线图仪器面板左下角有一个“电源（两） ”按钮，按下该按钮，电源接通；释放该按钮，电源切断。在调整桥臂、观察检流计的过程中，“电源（两）”按钮只能点动（短时接通，随手释放） ,不允许持续通电，双臂电桥尤其要注意。4.根据被测电阻Rx的估计值，按照表 2和公式Rm =RxRi/Rn，选择合适的Rn值（即尽量接近 Rx ），进而选择合适 的Ri、R2数值（R2恒等于Ri）,尽量令Rm读数盘的最咼位（X 1000 Q）被利用

16、，至少用到次高位（X 100 Q）,以保证测量结 果的有效数足够多。5.Rx、Rn的每根外接导线的电阻均不应大于 0.001 Qo6 准备工作做好后 ,按动面板右上角的电源开关 （红色 ）,通电 预热 5 分钟.调节检流计右下方的“调零”旋钮，使检流计指针 准确指零。 当变动某个桥臂电阻或电源电压之后， 要记住给检流 计重新调零。7先按下“粗”按钮（面板左下角） ，使检流计接通；再按 下“电源（两） ”按钮（面板左下角）使电源接通，此时检流计 指示有偏转。调节 RM 读数盘使检流计指零，松开“电源（两） ” 按钮将电源切断。8再按下“细”按钮（面板左下角） ，顺次按下 “由源（两）” 按钮，发

17、现检流计还有偏转， 再次调节 RM 读数盘使检流计指零， 松开“电源（两） ”按钮。此时可求得被测电阻值为RMRx = Rn （Q） （2）R1（ orR2）9以上8款要求Rn尽量接近 Rx，此外还要求 Rn Rx。 此时可采取如下变通措施完成测量：将图 5中的Rn和Rx调换 位置，仍按照上述方法操作，按下式计算结果：R1（ orR2）Rx = Rn （Q） （3）RM还可按照 8、9 两款测量同一个电阻，将（ 2）、（ 3）两式求 平均，以便减小系统误差。10电阻元件发热原因有二：电压太高或通电时间太 长。测量中应经常松开“电源（两） ”按钮，以免元件发热 引起指针飘移、 测量读数不稳。 与

18、单桥相比， 本条款对双桥 尤为重要，因为双桥电流比单桥大得多， 调平时只能点动 “电 源（两）”按钮，随手释放，切不可按下锁死。11紧靠“电源（两） ”按钮右边有一个“换向开关” 。 测量中如发现回路热电势影响严重， 可在该“换向开关” 正、 反状态下测两次结果，取其平均值。12如果检流计灵敏度不能满足测量要求，可将检流 计左方的钮子开关掷向 “外” 档，另选 AC15 、AZ19 等型 号的高灵敏度检流计（本厂有售） ，接到本电桥面板左上角 的“外接检流计”接线柱上。13测试完毕应将“单 -双桥”转换开关恢复到“空” 档；“灵敏度” 旋钮逆时针旋到底； 关闭电源开关； 令“粗”、 “细”、“

19、电源（两） ”按钮释放（向上弹起） ；R1、R2、RM 的各读数盘置于中间档位较妥。六、注 意 事 项1电桥测量时应按照表 1 及表 2 规定，尽可能用 RM 的第I读数盘（即x 1000盘，最高位数字）读出被测电阻值 Rx的第一位数字， 从而使测得值更为正确， 并可减少电阻元件的消耗 功率（如有条件采用高灵敏度的检流计时， 则电源电压和线路电流都可相应减小）2 当使用环境湿度比较低（即干燥）时，测量时如发生静 电干扰，可将电桥和检流计上具有的接地端钮联在一起后接通大 地，干扰即可除消。3当单电桥法测量较高电阻时，如发现泄漏电流干扰时， 可采用对称电路法进行测试，如图 6原理线路所示。图6 Q

20、J36型直流电桥对称法测量线路原理图图中：RP1及RP2外接等效可变电阻器（箱）S3 外接转换开关。测量时先松开 K4 按钮，断开电源，然后按下 K 1按钮（粗） 并将转换开关 S3放在“ A”的位置，此时 Rx、Ri, Rpi及Rp2 组成无源桥路，如果检流计 G 指针有偏转，可借助外接变阻器（箱）Rpi或RP2来调节，使检流计指零。接着按下 K2 （细）， 进一步细调 RP1或Rp2，再次使检流计指零，则此时 RP1与Rp2 的比值恰好为检流计创造了与大地等电位的条件（虚地） ，原有 的干扰得以消除。将开关 S3转到“ B ”的位置，始可按下 K4按 钮接通电路，并按单电桥法测量步骤对 R

21、x进行测量。七、维1每隔 12 个月，应对电桥进行复查和维护整修工作。2电 桥如长期搁置后再用，可能在电刷或按钮的触点表 面生成油尘间隔，导致接触不良。此时应将全部旋钮转动数次， 如仍旧接触不良， 可将面板拆下， 用棉花浸汽油或无水酒精清洗 触点，并涂上无酸性润滑油使之保持清洁，仪器方可正常使用。3电桥可能发生的故障原因及维修方法如表 3 所示：八、成 套 性1、 随同每台产品同时供应的文件有：（ 1 ）产品合格证 1（ 2 ）使用说明书 12、 与本产品配套使用的仪器有：（1）标准电阻（本厂有售）BZ3 型（九只一套）FMBZ-01 教学型（一只九档）（2）被测电阻（本厂有售）：表3 FMQ

22、J36 型电桥可能发生的故障一览表检测 项目测试点的端 钮位置代号常见故障附注现象原因维修 方法比 例 臂 电 阻Ri1与6第一种： 接触不 良第二种： 短路第三种： 断路第四种： 阻值变 差大第一种： 转换开关接触 不良或电刷位置隔档。整洁触点、 调整电刷 压力和位 置，严重的 应予更换四个桥臂电阻 误差值调整的 参考要求：1Ri及R2 和Rm及R M 对第I , H读 数盘的单个阻 值误差要求应 a%/22及R1 im的比值误差应 a%/3式中：a 准确度等级。R2单桥1 与 7（包括短路板）第二种： 相邻导线相碰 或电阻短路。整理导线 间隔距离。更换断路 的电阻。双桥2 与 7（不包括短

23、路 板）第三种：接点假焊，脱 落，电阻断路。接点重新 焊接。更换短路 的电阻。测量 臂 电 阻R M3与7第四种： 开关接触电 阻、热电势变 化或电阻阻值 变化超差。整洁触点 和调整电 刷压力，调整电阻误 差精度,变 化严重的 应予更换Rm4与6按钮性能Ki6与8K3接通接触不良触点有氧 化、脏或接 触片弹性变 差。整洁触点 及调整接 触片弹性 或更换元 件。K26与8K3接通K37与8K2接通注:1.检测时可采用同名值的相对比较法进行2.本表端钮代号为图1老式;新式见“概述”FM-Q r1 （二端 21 档）FM-Q r2 （四端 12 档）FM-Q r4 （四端夹具，1米标尺）九、保用期限在用户遵守产品的保管、使用、安装和运输规则的条件下,从制造厂发货日期起在 损坏或不能正常工作时, 品。18个月内，产品因制造质量不良而发生制造厂应负责免费为用户修理或更换产十、保管产品应保存在温度 20 8 C,空气相对湿度w 80%，没 有腐蚀性气体和有害杂质的环境中。20 / 20