桥法电路

① 电桥电路的原理

电桥电路是由四个二端元件接成四边形形成的电路结构。各边称为电路的桥臂。激励源接到桥臂的一个对角上，另一对接电桥的负载或电桥的输出检测电路。

 电桥电路的分类
电桥分为平衡电桥和不平衡电桥。

直流电桥和交流电桥

全臂桥（双差动电桥）、半臂桥（差动电桥）和单臂桥

 电桥电路的平衡
        用电桥进行测量前，必须先使电桥电路处于平衡状态，即电桥无输出。 但由于应变片电阻值总有偏差，接触电阻，导线电阻等 存在，往往电桥不能平衡，因此需设置预调平衡电路。 在电桥中增加R 5电阻和 R 6电位器， R6 可分为两部分：R ‘6 = n1R 6

R = n 2R 6

n1 + n 2 = 1 见（b）

将星形连接变为三角形连接，则

R 1’与R 2‘是分别并联在R1和R 2上的，只要调节 R’6和R‘’6就可使电桥平衡。

3惠斯通电桥用欧姆表测量电阻虽然方便，但不够精确，而用伏安法测电阻，电表所引起的误差又难以消除，精确地测量电阻，常用惠斯通电桥。

图为惠斯通电桥的电路图，当 B、D 两点的电势相等时，通过检流计的电流强度Ig=0，此时就称电桥平衡（可通过调节滑动触头 D 的位置来实现）。根据串联电路中电阻与电压成正比的原理，可知此时应有R1:R2=Rx:R0

一般来讲， R1 和 R2 由同一均匀电阻丝组成，其阻值与长度成正比，待测电阻的计算公式为测出电阻丝长度L1 和L2 之比，再由标准电阻R0的阻值即可确定待测电阻 Rx 的阻值。

 交流电桥的工作原理
       电路如图1所示。桥体有四个桥臂，分别由交流阻抗元件构成，在电桥的一个对角线ab接交流电源，另一个对角线cd上接交流指零仪。 调节各桥臂参数，当指零仪读数为0时，c、d两点的电位相等，电桥达到平衡，这时有可见交流阻抗电桥的平衡条件包括两部分：一是相对桥臂阻抗模的乘积必须相等；二是相对桥臂阻抗幅角之和必须相等。因此，交流电桥的平衡调节，要比直流电桥复杂得多。为使电桥达到平衡，需要反复调节桥臂的参数，电桥达到平衡所需反复调节的次数叫做收敛性，收敛性好的电桥能较快取得平衡。电桥的收敛性取决于桥臂阻抗的性质及调节参数的选择，是衡量交流电桥性能的一个重要技术指标，对于收敛性差的电桥，由于比较难达到平衡而不常用。

② 电桥电路图原理

电桥工作原理：

当被测量发生变化时，会使得感应电阻的阻值发生变化，从而专打破电桥平衡，使得检流计不属再为零或Uab电压不再为零，此时Uab电压的大小与被测量变化相对应，通过建立电压Uab与被测量的数据对应表，从而得到相应的测量值。

电桥电路的认识：

一般地，被测量者的状态量是非常微弱的，必须用专门的电路来测量这种微弱的变化，最常用的电路就是各种电桥电路，主要有直流和交流电桥电路。

电桥电路的作用:把电阻片的电阻变化率ΔR/R转换成电压输出，然后提供给放大电路放大后进行测量。

单臂工作:电桥中只有一个臂接入被测量，其它三个臂采用固定电阻;双臂工作:如果电桥两个臂接入被测量，另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥，又称为半桥形式;全桥方式:如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。

③ 全桥整流电路原理

桥式整流电路，也可认为它是全波整流电路的一种，变压器绕组按上图方法接四只二专极管。 D 1 ～属 D 4 为四只相同的整流二极管，接成电桥形式，故称桥式整流电路。利用二极管的导引作用，使在负半周时也能把次级输出引向负载。具体接法如图所示，从图中可以看到，在正半周时由D1、D3导引电流自上而下通过RL，负半周时由D2、D4导引电流也是自上而下通过 RL ，从而实现了全波整流。 在这种结构中，若输出同样的直流电压，变压器次级绕组与全波整流相比则只须一半绕组即可，但若要输出同样大小的电流，则绕组的线径要相应加粗。 至于脉动，和前面讲的全波整流电路完全相同。

桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器正、负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到充分的利用，效率较高。

由于整流电路的输出电压都含有较大的脉动成分。为了尽量压低脉动成分，另一方面还要尽量保留直流成分，使输出电压接近理想的直流，这种措施就是滤波。滤波通常是利用电容或电感的能量存储作用来实现的。

原理图

④ 什么是桥式整流电路

四个二极管接成下面的形式：
↗↖
↖↗
其中，左右2个端为交流输入，上端为直流+输出，下端为直流-输出。
这种桥式整流电路，可以得到【全波整流】输出，有时称该电路为【全桥】；如果只有2个二极管，则构成【半桥】，对于整流变压器次级为对称输出的情况仍可以得到【全波整流】输出。
因为电路接法像个【桥】，所以叫【桥式电路】，用于整流的就是【整流桥】。

⑤ 电桥法测电阻原理

如下图，假设四个电阻固定，当s闭合时，若满足：“R3*R2=R1*R4”，即对角的电阻乘积相等，则此时Uad等于0，就是ad间没有电压。利用这个原理，当等式两边四个量中的一个为未知量的时候，如果调节其余三个电阻的值能使得等式成立，那么用公式就可以得到未知量。

但是实际上只要等式两边各有一个可以调节的可变电阻，那么另外两个电阻有一个是定值，则余下的另外一个必然可以得到。用这个原理可以做成电阻测量箱。而这个原理用的就是“电桥”的概念，或者说“平衡电桥”的概念。

(5)桥法电路扩展阅读：

常用的有惠斯通电桥和凯尔文电桥。

1、惠斯通电桥

惠斯通电桥测电阻

电桥是用比较法测量物理量的电磁学基本测量仪器，电桥的种类很多， 测量中等阻值（10～10^6欧姆）的电阻要用惠斯登单臂电桥进行测量；若要测量更大阻值的电阻，一般采用高电阻电桥或兆欧表；而要测量阻值较小的电阻，一般采用双臂电桥（开尔文电桥）。

2、凯尔文电桥

凯尔文电桥又称“双臂电桥”。测量10^(-6)~10^2欧姆低电阻的直流电桥。图中R是跨线电阻(包括Rx、Rs两电阻器间的接线电阻、接触电阻及内部连接线电阻)，Rs是标准电阻。

3、单臂电桥、双臂电桥

单臂电桥：即只有一个电阻是待求或未知或变化的（不同的用途或领域）；

双臂电桥：即有两个电阻是待求或未知或变化的。

⑥ 什么是全桥电路，什么是半桥电路

桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二回极管口连接成答"桥"式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。
全波整流电路：一种具有第一和第二电源端子的全波整流电路，其第一和第二电源端子分别加有第一和第二电源电位，第一电源电位高于第二电源电位，其特征在于所述全波整流电路包括：差分放大器，具有在其间加有输入交流信号的第一和第二放大器输入端，用于差分地放大输入交流信号，所述差分放大器具有第一和第二放大器输出端，用于分别产生第一和第二放大的输出电压，二者彼此反相；电压参考电路，用于在第一和第二电源电位之间产生参考电压。
半波整流电路：半波整流是一种利用二极管的单向导通特性来进行整流的常见电路，除去半周、剩下半周的整流方法，叫半波整流。作用是将交流电转换为直流电，也就是整流。

⑦ 桥式整流电路的工作原理

桥式整流即桥式整流器也叫做整流桥堆，属于全波整流，它不是利用 副边带有中心抽头的变压器，而是用四个二极管接成电桥形式，使在电压V2的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。

工作原理如下：E2为正半周时，对D1、D3加正向电压，D1、D3导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成E2、D1、Rfz 、D3通电回路，在Rfz 上形成上正下负的半波整流电压，E2为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。电路中构成E2、D2、Rfz 、D4通电回路，同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。如此重复下去，结果在Rfz 上便得到全波整流电压。不难看出，桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整流电路小一半。
好处：

1、半波整流利用二极管单向导通特性，在输入为标准正弦波的情况下，输出获得正弦波的正半部分，负半部分则损失掉。

2、桥式整流器利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。 桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。

3、桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接，外用绝缘塑料封装而成，大功率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封，增强散热。桥式整流器品种多，性能优良，整流效率高，稳定性好，最大整流电流从0.5A到50A，最高反向峰值电压从50V到1000V。

⑧ 桥式电路上的5个电阻，怎么求总电阻

这个是大学的抄基尔霍夫定律，属袭于欧姆定律延伸的一部分基尔霍夫定律有两个：

第一，是节点电流方程，形式为Σ（± i ）=0 。

第二，成为回路电压方程，形式为Σ（±ε）=Σ（± iR），就是图中所用的的方法，这种题目应用高中的方法应该很难解答，只会在高中物理竞赛中出现。

(R+R:+R)→ZR:→ζpRx=0。由图可知:872(R,+R,+R)-ZR,-4R=0 ，(R+R)-1A-一R∞U，44:-2+213代入阻值可得，412=+13UL，31;=2↓+6+R，化简可得:R45UA7R。

(8)桥法电路扩展阅读：

桥式电路总电阻的求法：

桥式电路中其中三个顶点的电压分别为 vbc, vbd, vce，然后根据这三个顶点的流进流出的电流之和为0列出三个算式：

(40-vbc)/5 = (vbc - vbd)/rb + (vbc-vce)/rc。

(vbc-vbd)/rb = vbd/rd + (vbd-vce)/ra。

(vbc-vce)/rc = vce/re + (vce-vbd)/ra。

通过这三个方程式求出 vbc,，vbd，vce，然后根据i= (40 - vbc) / 5算出总电流i，最后由r=vbc / i 算出电阻值。