变压器绕组直流电阻测试方法电流电压表法及平衡电桥法详解( 二 )


2、双臂电桥
双臂电桥测量原理接线 。
P—检流计;RX—被测电阻;R3、R4及R'3、R4—桥臂电阻;
RN—标准电阻;C1、C2—被测电阻的电流接头;
P1、P2—被测电阻的电压接头
当检流计中没有电流通过时 , C、D两点的电位相等 。 即
RxIx+R’3I’=R3I(式2)
R’4+RNIX=IR4(式3)
因为
变压器绕组直流电阻测试方法电流电压表法及平衡电桥法详解】RAB(Ix-I’)=(R’3+R’4I’
所以
RABIX=(R’3+R’4=RAB)I’(式4)
由式2和式3中消去I得
(RXIX+R’3i’)R4=(R’4I’+RNIX)R3
(RXR4-RNR3)IX=(R’4R3-R’3R4)I’(式5)
将式5除以式4得
由于双臂电桥能满足R3≈R’3 , R4=R’4 , 因此式7可化为
Rx=RNR3/R4(式7)
式7中R3及R’3包含了被测电阻的电压引线电阻 , R4及R’4包括标准电阻的电压引线电阻 。 要满足R’4R3=R’3R4 , 必须使被测电阻的引线和标准电阻引线的电阻相等(即采用四根截面相同、长度相等的相同导线)否则 , 会引起一定的测量误差 。
从式7还可看出 , 误差的大小是由R’4R3和R’3R4的差值与电阻RAB共同决定的 , 所以RAB也应尽量减小.即RX和RN的电流引线要堪量短 。 可见 , 双臂电桥能够消除引线和接触电阻带来的测量误差 , 适宜测量准确度要求高的小电阻 。
双臂电桥的测量步骤如下:
测量前 , 首先调节电桥检流计机械零位旋钮 , 置检流计指针干零垃 。 接通测量仪器电源 , 具有放大器的检流计应操作调节电桥电气零位旋钮 , 置检流计指针于零位 。 接入被测电阻时 , 双臂电桥电压端子P1、P2所引出的接线应比由电流端子C1、C2所引出的接线更靠近被测电阻 。
测量前首先估计被测电阻的数值 , 并按估计的电阻值选择电桥的标准电阻RN和适当的倍率进行测量 , 使“比较臂”可调电阻各档充分被利用 , 以提高读数的精度 。 测量时 , 先接通电流回路 , 待电流达到稳定值时 , 接通检流计 。 调节读数臂阻值使检流计指零 , 被测电阻按式8计算
被测电阻=倍率×读数臂指示(式8)
如果需要外接电源 , 则电源应根据电桥要求选取 , 一般电压为2-4V , 接线不仅要注意极性正确 , 而且要接牢靠 , 以免脱落致使电桥不平衡而损坏检流计 。
测量结束时 , 应先断开检流计按钮 , 再断开电源 , 以免在测量具有电感的直流电阻时其自感电动势损坏检流计 。
中试控股选样标准电阻时 , 应尽量使其阻值与被测电阻在同一数量级 , 好满足下列关系式
1/10RX<RN<10RX(式9)