桥接网络

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1. 直流桥网

直流电桥是用于精确测量电阻的电路。 最著名的桥路是惠斯通电桥，以查尔斯·惠特斯通爵士（1802年-1875年）， an 英语 物理学家和发明家.

惠斯通电桥电路如下图所示。 该电路的有趣特征是，如果相反电阻（R1R4和R2R3）的proyducts相等，则中间支路的电流和电压为零，我们说电桥是平衡的。 如果四个电阻中的三个（R1，R2，R3，R4）已知，我们可以确定第四个电阻的电阻。 实际上，要调节三个校准电阻，直到中间分支的电压表或电流表读数为零。

惠斯通电桥

让我们证明平衡的条件。

达到平衡时，R1和R3上的电压必须相等：

因此

R₁ R₃+R₁ R₄ = R.₁ R₃ + R.₂ R₃

由于项R₁ R₃ 出现在等式的两边，可以将其减去，得到平衡的条件：

R₁ R₄ = R.₂ R₃

在TINA中，您可以通过为要更改的组件分配热键来模拟平衡桥。 为此，双击一个组件并分配一个热键。 使用带有箭头的功能键或大写字母（例如A）来增加，另一个字母（例如S）来减少值和说1。现在，当程序处于交互模式时，（按DC按钮）可以使用其相应的热键更改组件的值。 您也可以双击任何组件，然后使用下面对话框右侧的箭头更改值。

例如：

求R的值_x 如果惠斯通电桥是平衡的。 R₁ = 5 ohm，R₂ = 8欧姆，

R₃ = 10欧姆。

R的规则_x

与TINA核对：

如果已加载此电路文件，请按DC按钮并按A键几次以平衡电桥并查看相应的值。

2. 交流桥网

交流电路也可以使用相同的技术，只需使用阻抗代替电阻即可：

在这种情况下

Z₁ Z₄ = Z₂ Z₃

桥梁将是平衡的。

如果桥是平衡的，例如 Z_1, Z₂ , Z₃ 众所周知

Z₄ = Z₂ Z₃ / Z₁

使用交流电桥，您不仅可以测量阻抗，还可以测量电阻，电容，电感甚至频率。

由于包含复数的方程意味着两个实方程（对于绝对值和相位 or 实部和虚部）平衡 一个交流电路通常需要两个操作按钮，但是通过平衡一个交流电桥可以同时找到两个数量。 有趣的是 许多交流电桥的平衡条件与频率无关。 在下文中，我们将介绍最知名的桥梁，每座桥梁均以其发明者的名字命名。

先灵– –桥：测量具有串联损耗的电容器。

如果：

Z₁ Z₄ = Z₂ Z₃

在我们的情况下：

乘法后：

如果实部和虚部都相等，则将满足方程式。

在我们的桥中，只有C和R_x 未知。 为了找到它们，我们必须更改桥的不同元素。 最好的解决方案是更改R₄ 和C.₄ 用于微调，和R.₂ 和C.₃ 设置测量范围。

在我们的案例中，数字：

独立于频率。

麦克斯韦电桥：测量具有并联损耗的电容器

求出电容C的值₁ 及其并行损失R.₁ if 频率f = 159 Hz。

平衡条件：

Z₁Z₄ = Z₂Z₃

对于这种情况：

乘法后的实部和虚部：

R₁*R₄ + j w L₁*R₁ = R.₂*R₃ + j w R₁ R₂ R₃C₁

从这里开始平衡条件：

数控 R₁ = 10³* 10³/ 10³ = 1 kohm， C₁ = 10^-3/ 10⁶ = 1 nF

在下图中，您可以看到C的这些值₁ 和R₁ 目前确实如此 零。

干草桥：测量具有串联损耗的电感

测量电感L₁ 与系列损失R.₄.

桥是平衡的，如果

Z₁Z₄ = Z₂Z₃

相乘后，实部和虚部分别为：

求解R的第二个方程₄，将其代入第一个条件，求解L₁，并将其替换为R的表达式₄:

这些标准取决于频率。 它们仅对一个频率有效！

数值：

用TINA检查结果：

Wien-Robinson桥：测量频率

如何用电桥测量频率？

在Wien-Robinson桥中找到平衡的条件。

桥是平衡的，如果 R₄ R（R₁ + 1 / j w C₁ ）= R.₂ ּ₃ /（1 + j w C₃ R₃)

经过乘法运算并从实部和虚部相等的要求开始：

If C₁ = C.₃ = C. 和 R₁ = R.₃ = R. 如果R，则电桥将保持平衡₂ = 2R₄ 和角频率：

`

用TINA检查结果：