双曲线函数电桥与国外电桥的比较和分析

一、双曲线函数电桥 双曲线函数电桥是环形复合比率网络电桥（如图1所示）。它是由两个比率网络复合而组成的一种新型比率网络。其中一个比率网络由一个恒定电阻R和一个可变电阻尼组成，并以〈R＋Rx〉记号表示。另一个比率网络由一个可变电阻RS和一个恒定电阻尺组成，并以〈Rs＋R〉记号表示。若将〈R＋Rx〉与〈Rs＋R〉按复合比率理论复合成一个新的比率网络，证明这个复合比率网络是具有特征方程RsRx=R^2的新型比率网络，不仅具有明确的电流比率、电压比率和功耗比率，而且具有电桥的定义（参看张功铭、赵复真著《新型阻抗比率测量电路》一书，中国计量出版社2005年出版）。     

电桥的剩余电阻扣除方法

在阻抗的精密测量中,电桥的剩余参数必须予以扣除,才能获得精确的测量结果。阻值、感量、容量低的元件尤其如此。电桥的剩余参数有剩余电阻、剩余电感、剩余电容等。四臂电桥的剩余电阻、剩余电感可在测试端短路的情况下方便地测出而予以扣除,剩余电容则可在测试端开路的情况下方便地测出而予以扣除。变量器比率臂电导电桥的测试端不能短路,因此其剩余电阻不能直接测出,需要采取一定的方法才能扣除掉。本文简单介绍扣除剩余电阻的方法,着重介绍变量器比率臂电导电桥扣除剩余电阻的方法。     

NIM新一代二端对电容电桥装置

基于一种交流电桥自动辅助平衡方法,中国计量科学研究院(NIM)研制了新一代二端对电容电桥装置。电桥采用固定比率的感应耦合比率臂电桥,通过复用比率,用单一电桥即实现了计算电容过渡和电容10:1传递;采用一种改进的靴带法实现电桥感应比率臂比率的精确校验。该装置用于电容单位的量值复现和标准电容器的高准度量值传递。利用新一代二端对电容电桥装置,可从计算电容装置复现1 pF电容值,并实现电容 1~100 pF的十进制量值传递,电容量值传递相对标准不确定度可达5×10^-9(1592 Hz)。采用该电桥参加了10 pF和100 pF电容国际关键比对(CCEM.K4-2017),中国比对成绩优异,数据均非常接近关键比对参考值(KCRV),其中100 pF的结果最接近KCRV,与KCRV取得了很好的一致性,从而获得国际互认。     

高隔离度模拟开关及阻抗计量应用研究

提出了一种高隔离度CMOS模拟开关电路设计,用于改善传统模拟开关隔离度有限,机械簧片开关切换时间长等缺点,并将高隔离度模拟开关应用于高精度数字采样阻抗电桥,解决电桥系统采样通道信号切换速度慢、信号泄漏影响矢量电压比率精度的难题。设计的模拟开关结构能够简化数字电桥系统,而且宽频范围内关断隔离度理论值、开关切换速度远优于传统模拟开关,在保证数字采样法阻抗高精度量值溯源前提下,提高阻抗校准速度,实用性强;采用的高精度双级电压跟随器电路用于减少模拟开关导通电阻对电桥桥路的影响。实验结果表明,提出的设计方案能够在1 kHz频率下使得数字采样阻抗电桥系统电压采集通道关断隔离度优于-140 dB,在100 Hz～100 kHz频率范围内实现快速、高精度的阻抗参量计量。     

用于直角电桥的数字信号发生器的设计

根据直角电桥的比例臂要求,设计并实现了一种基于FPGA和DDS技术的直角电压源,所设计直角电压源可用于直角阻抗的比较,并通过实验的方法给出了作为比例臂时的相对稳定性等指标.     

同轴比率臂电桥的研制与开发

同轴比率臂属于感应比率臂的先进结构，它是由同轴导线，在铁芯上绕成绕组形成IVD（IVD是感应分压器的国际术语）结构，但这个结构很特殊，它有两个IVD绕组，其一是由芯线构成，另一是由皮线（屏蔽线）构成．而且芯线IVD被皮线IVD所包围。两个IVD共存且有相同的电位梯度，在两个同轴IVD中间处处存在着等电位梯度的横截面（笔者称它为等位面）。同轴绕组构成一个电桥的新型比率臂（笔者称它为同轴比率臂），如图1所示，ZA和ZB为两个同轴绕组，它构成一个新型IVD。     

基于比率法的高精度电桥电路及其应用

提出一种基于比率法的高精度电桥电路,用于测量电阻传感器中的高精度电阻。该电桥电路是基于模数转换器的数字量输出,采用模拟输入电压与参考电压比率的方法,将电桥的不平衡输出经放大后作为模数转换器的模拟量输入,将电阻式传感器相同一侧另一桥臂两端的电压差经放大后作为模数转换器的参考电压,经过模数转换后两者比率的数字量作为系统的输出。经过该电路处理后,电阻信号与系统的输出之间成线性关系,并克服了供电电压波动对电阻测量结果的影响,消除了系统的零点漂移和温度漂移。该电桥电路具有高准确度的电阻测量性能。     

应用比例电桥法测量焊缝直流微量电阻

本文介绍了应用单双两用电桥的比例臂和比较臂和以被测焊缝的母排作为标准电阻实现比例电桥新方法，可以不断开并联回路，测量焊缝１０＾－７Ω之微量电阻。     

怎样提高工作用单电桥检定工作的速度

工作用单电桥多是0.1级,0.2级,0.5级的。其数量多,检定工作量就大。为了提高检修速度,采用半整体检定法是较为有利的。我们计量部门都有0.02级以上的电桥,用0.02级以上的电桥直接测量工作用单电桥的四个测量盘的电阻值是迅速的。但在检定比例臂时,由于工作用单电桥比例臂是非十进电阻,又不易到内部接线,所以工作用单电桥的比例臂采用按元件检定的方法不妥。因此一般工作用单电桥比例臂的检定,多是采用标准电阻与标准电阻箱搭成可变标准比例臂,直接检定工作     

QJ18型测温双臂电桥的检定

一、概述 QJ18型测温双臂电桥(以下简称QJ18型电桥),主要是用于铂电阻温度计电阻的测量。它采用经典式双臂电桥测量线路,原理如图所示。从图中可知,QJ18型测温电桥的特点是: 1.电桥的对角线电源和对角线检流计互相交换了位置,提高了线路灵敏度。 2.铂电阻温度计的阻值范围决定了电桥的测量范围。比例臂做成固定的,即R/S=10Ω/1000Ω。这样可以提高测量精度。 3.电桥设计时,由于a臂增加R值,而     

交流量子电阻传递电桥的研制

国际单位制变革后,阻抗参数需溯源至量子化霍尔电阻,其中将交流量子电阻传递到被测交流标准电阻是主要难点之一,需要研制10^–8量级的阻抗电桥,而常规精密阻抗电桥的准确度在10^–4至10^–5量级,仅有四端对同轴阻抗电桥在理论上能实现10^–8量级的准确度,但结构十分复杂,需要多次平衡,其过程存在相互影响,使平衡收敛十分缓慢,测量效率很低,同时存在频点单一的问题。针对以上不足,提出微差补偿网络隔离供电和可调虚部补偿输入比例的措施,大幅提高电桥收敛速度,并实现用于交流量子电阻传递的多频点四端对同轴阻抗电桥。同时给出四端对同轴阻抗电桥的校验方法和整体验证的标准器,验证结果表明：研制的交流量子电阻传递电桥10∶1的测量不确定度达到10^–8量级。     

电子元件参数测量仪器发展概况

70年代以来,由于技术进步和元件测量的实际需要,元件参数测量仪器已由传统的四臂电桥原理(零示法)和谐振法原理(Q表法)过渡到复数伏安比阻抗原理(矢量电压电流法),基本上实现了多功能、多参数、宽量程、宽频段、高精度、高速度及智能化。四臂电桥是一种由标准导抗元件和被测未知导抗元件组成的网络。当网络加上一定的电压时,可以通过调节标准导抗,使网络的某两点间传输条件为零,由被测导抗和标准导抗之间存在的唯一数学关系可以从度盘刻度读取被测值。这类测量方法往往需要很费时间的平衡(指零)调节,量程和频段局限性较大。谐振法往往用于电抗成分与电阻成分之比很大的被测件测量,这恰好是电桥法无法实     

QJ33型万能比例臂的检定

QJ33型万能比例臂可以用直流比较仪电位差计和三次平衡电桥等测量电阻的方法进行检定,但这种方法操作和计算均麻烦,给检定工作带来困难。本文介绍用一般省级计量部门检定高精度电桥用的比较电桥对万能比例臂进行检定的方法,方法简单,完全满足万能比例臂的技术要求,效果很好。     

选购常用电阻型直流电桥的注意事项

电阻型直流电桥是精密电阻计量仪器 ,通常采用四臂式也称两端式（惠斯登电桥又称单臂电桥）和六臂式也称四端式（凯尔文电桥又称双臂电桥）平衡原理 ,广泛应用于工厂、机关和科研单位。本文将从以下几个方面介绍选购常用电阻型直流电桥时应该注意的一些问题。一、准确度等级首先介绍一下常用电阻型电桥的特点 :单臂电桥最大的缺点是连接导线电阻直接与被测电阻相串联 ,不宜测量１Ω以下的小电阻 ,优点是线路简单 ,灵敏度较高 ;而双臂电桥由于采用四端式接法 ,将连接导线电阻分别连在内外桥臂 ,跨线电阻及电源回路中 ,因此对测量结果影响不大…     

数字交流电桥快速平衡的理论

本文数字交流电桥提供了大范围快速平衡的理论。论证表明，通过对电桥的可调参数任意调节两次，由两次调节所形成的误差电压的傅里叶系数可完全确定电桥平稳的参数，得到被测阻抗ＺＸ的值。该理论非常便于数字化方法实现，并为快速平衡数学交流电桥的实施方法提供了指导性的理论依据。     

金属材料电阻及电阻率的测量与分析

在电学测量中，经常遇到测量金属材料的电阻及电阻率的问题。下面，我们把测量铜、铜钨合金等金属材料的电阻率的原理、要求、方法和测试结果的误差分析做一简要介绍。１测量原理我们知道，铜、铜钨合金等金属材料的电阻值都是极小的，要得到准确的测量数据，可采用直流双电桥的方法进行测量。双电桥有六个桥臂，被测电阻必须用四端钮结构接入双电桥。如图１中Ｉ１、Ｉ２、Ｐ１、Ｐ２所示，Ｒｘ的电流引线Ｉ１、Ｉ２端接入电源回路，电位引线Ｐ１、Ｐ２端接入高电阻值的桥臂中，这样可减少引线电阻和接触电阻的影响。电桥平衡时：式中的ＲＰ…     

双臂电桥测低电阻的附加误差分析及桥臂的选择

用自组双臂电桥测低电阻，要保证测量能正常进行并使测量结果在电桥允许的误差范围内，关键的问题，是要正确选择桥臂电阻的阻值和精度，使得平衡方程式的修正项引入的附加误差能够真正被忽略。     

RC文氏电桥振荡条件的分析

RC文氏电桥振荡器广泛用于需要信号源的仪器设备中.简介了文氏电桥振荡器的工作原理,说明了"复数阻抗法"分析振荡器特性的优缺点.建立了文氏电桥的闭环传递电路模型,运用拉氏变换对电桥电路的传递函数进行了理论推导,讨论及仿真了RC文氏电桥振荡电路的工作及应用条件.     

基于双源自动平衡电桥的高精度电感测量装置设计

为实现电感的高精度、高效率、宽范围测量，搭建了一套低失真度、低噪声交流自动平衡电桥装置。该装置能够自动调平电桥并测试电桥各部分电压比例，从而计算得到电感值。利用数字相敏检波算法（DPSD）和拟牛顿迭代法可以保证快速准确地完成电桥自动调平衡过程，采用高速数据采集卡组成同步采样系统来提高电压比例测量部分的准确度，拓宽测量范围。在100，1000，10000 Hz等典型频率下，对10 μH~10 H范围内的电感进行了测量。实验证明，该装置在一定时间内测量稳定性达5×10-6，准确度指标与阻抗分析仪对比，一致性好。     

自动LCR电桥性能考核初探

在精密交流阻抗测量方面,自动LCR电桥已逐步取代了手动交流电桥。它可以减少测量误差和计算困难,还可以克服手动电桥引起的不稳定性、反复平衡等复杂的平衡方法。 自动电桥工作原理大多数是用内附标准来测量被测。测量标准和测量被测是用同一线路,而且相