概  述

DMQJ36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*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*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、科研生产、实验教学等众多领域中。但是这款*欢迎的*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DMQJ36型市电式单双臂两用直流电桥，面板采用13端钮的*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，*大地方便了使用者，充分发挥并进一步*了原QJ36型单双臂两用直流电桥的技术特色。

本仪器准确度等级为0.02级。

本仪器测量范围如下:

单桥:10²～10⁶Ω           双桥：10^-6～10²Ω

3.本仪器各桥臂电阻值的冷态校验端子如下:

   R₁：P_N1～R_X单(右);         R₂：P_N2～外接检流计(右);

R_M：P_X1～外接检流计(右);   R′_M：P_X2～R_X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℃,相对湿度≤80%和*有害杂质气体的环境中工作。

2．当温度20±5℃,相对湿度≤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*合如下要求：

 

表1         单桥电路的仪器误差一览表

程          量			电  源 电  压 （V）	误差   （%）
被测电阻（Ω）	比例臂电阻（Ω）
RX	R1	R2
102～103	100	1000	0～5	0.02 (基本)
	1000
103～104	1000
104～105
105～106	10000	100		±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R_X之接线电阻值应≤0.001Ω,如在测量中达不到这一要求时,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(Ω)	标准电阻(Ω)	比例臂电阻(Ω)	电 源 电 压 (V)	误差   (%)
RX	RN	R1=R2
10～102	10	R1 RM 103	0～1.5	±0.02 (基本)
1～10	1
10-1～1	10-1
10-2～10-1	10-2
10-3～10-2	10-3
RM R1 调换RX和RN位置时, 计算式中——调换为——
10-4～10-3	10-3	103	0～1.5	±0.05
10-5～10-4		102		±0.2
10-6～10-5		10		±2

标准电阻R_N和被测电阻R_X的电位端接线电阻值应小于0.002Ω,跨接电阻r应小于0.01Ω。

*位电阻值≤0.012Ω。

电桥示值的允许变差如下:

测量臂电阻示值变差≤0.001Ω

比例臂电阻示值:>10Ω时,变差≤0.004Ω

                     ≤10Ω时变差≤0.02Ω

（5）电桥电路与外壳之间的*缘电阻≥1000MΩ。

（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

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简化线路图

图中：

S₁及S₂——比例臂选择开关。

R₁及R₂——比例臂电阻。

I……Ⅳ——R_M及R′_M电阻箱式测量臂的读数盘。

K₁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（R_N）的端钮。

3及4——双电桥时接未知电阻（R_X）的端钮。

5及6——单电桥时接未知电阻（R_X）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

R1

测量时利用测量臂R_M的调节，使检流计指*，得单电桥测量被测电阻R_X的计算式：

R2

R_X= ——·R_M          （Ω）

2、双电桥测量线路原理图如图3所示：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图3   QJ36型直流电桥的双电桥法测量线路原理图

图中：r₁～r₄——外接连线电阻

r₀————外接跨线电阻

S——外接电流转向开关。

R_P——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R_M和R′_M 的联动调节，使检流计指*，得双电桥测量被测电阻R_X计算式：（跨线电阻≤0.001Ω时）

R1

RM

R_X = ——·R_N          （Ω）

R1

当调换R_X和R_N的位置时:

RM

R_X = ——·R_N          （Ω）

式中: R_M=R′_M                                R₁=R₂

四、结   构

*测量臂的6个读数盘，2个比例臂转换开关，4个按钮及13个接线柱等都装在铝制安装板上，并装在机箱内。

*转换开关的接触元件*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*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

单电桥法测量步骤：

1．图1中的1～11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 FMQJ36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R_X估计值的大小，按表1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，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10⁰－10¹－10²－10³－10⁴－10^-1－10^-2－10⁵－10⁶－10^-3－10^-6 ，单位是欧姆（Ω），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R_X需要不同大小的测量电压.调节该旋钮不*很*,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*小（也是灵敏度*小）状态开始工作，这样即使电桥偏离平衡态很远，检流计的偏转也不*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*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*，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*电流（也是*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位，类似调天平，从大砝码调到小砝码。一般地，当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*高，只要调节仪器误差本位盘使检流计指*，则检流计的残余偏转已小于*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R_X的估计值, 按表1选择合适的R₁、R₂数值，尽量令R_M读数盘的*高位（×1000Ω）被利用，至少用到次高位（×100Ω），以*测量结果的*数位*多。

5．测量中、低电阻时，每根外接导线的电阻均不应大于0.001Ω。

6．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*”旋钮，使检流计指针准确指*。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*。

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R_M读数盘使检流计指*，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R_M读盘使用检流计指*，松开“电源（两）”按钮。此时可求得被测电阻值为

R1

 

R2

R_X = R_M·——                      （1）

 

9．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。

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）；R_1、R_2、R_M的各读数盘置于中间档位较好；置于*位并不妥当，下次误开机容易过电流。

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及图3

所示）。

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R_X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10⁰－10¹－10²－10³－10⁴－10^-1－10^-2－10⁵－10⁶－

10^-3－10^-6，单位是欧姆（Ω），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R_X需要不同大小的测量电压。调节该旋钮不*很*，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，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*。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图5  DMQJ36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R_X的估计值，按照表2和公式R_M=

R_XR₁/R_N，选择合适的R_N值（即尽量接近R_X），进而选择合适的R_1、R₂数值（R₂恒等于R₁），尽量令R_M读数盘的*高位（×1000Ω）被利用，至少用到次高位（×100Ω），以*测量结果的*数*多。

R_X、R_N的每根外接导线的电阻均不应大于0.001Ω。

6．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*”旋钮，使检流计指针准确指*。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*。

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R_M读数盘使检流计指*，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，发现检流计还有偏转，再次调节R_M读数盘使检流计指*，松开“电源（两）”按钮。此时可求得被测电阻值为

RM

 

R1（orR2）

R_X = R_N· ————— （Ω）             （2）

 

9．以上8款要求R_N尽量接近R_X，此外还要求R_N ≤ R_X。实践中会遇到相反的情况，即R_N虽然接近R_X，但R_N ≥ R_X。此时可采取如下变通措施完成测量：将图5中的R_N和R_X调换位置，仍按照上述方法操作，按下式计算结果：

 

R1（orR2）

 

RM

R_X = R_N· ————— （Ω）           （3）

 

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*。

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”、“电源（两）”按钮释放（向上弹起）；R₁、R₂、R_M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R_M的第Ⅰ读数盘（即×1000盘，*高位数字）读出被测电阻值R_X的*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   QJ36型直流电桥对称法测量线路原理图

图中:

R_P1及R_P2——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K₁按钮（粗）并将转换开关S₃放在“A”的位置，此时R_X、R₁，R_P1及R_P2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）R_P1或R_P2来调节，使检流计指*。接着按下K₂（细），进一步细调R_P1或R_P2，再次使检流计指*，则此时R_P1与R_P2的比值恰好为检流计*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_X进行测量。

 

七、维     修

每隔12个月，应对电桥进行复查和维护整修工作。

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*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。

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

随同每台产品同时供应的文件有：

（1）产品合格证             1份

（2）使用说明书             1份

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）

F*Z-01教学型（一只九档）

(2)被测电阻（本厂有售）：

 

      表3    FMQJ36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	R1	1与6		*种： 接触不良 第二种： 短路 第三种： 断路 第四种： 阻值变差大	*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： R1及R2和RM及R′M对 第Ⅰ,Ⅱ读数盘的单个阻值误差要求应 R2 RM ≤ a%/2   R′M R1 ② —及——   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	RM	3与7			第四种： 开关接触电阻、热电势变化或电阻阻值变化*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
	R′M	4与6
按 钮 性 能	K1	6与8 K3 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。
	K2	6与8 K3 接通
	K3	7与8 K2 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、*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18个月内，产品因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时，制造厂应负责*为用户修理或更换产品。

十、保  管

产品应保存在温度20°±8℃，空气相对湿度≤80%，没有腐蚀性气体和有害杂质的环境中。

 

 

 

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