3db电桥的工作原理

3dB电桥高温环境下性能说明及案例分析

一、 电桥的作用与工作原理

图1：3dB电桥（图片实物生产商：国人通信）

上图为目前在室分系统中广泛使用的3dB电桥的实物照片。3dB电桥的主要用途为室分系统中的同频段合路，以取代早期的体积比较庞大的同频段合路器件。如图中所示，上述电桥设备有四个端口，分别为两入两出。每个端口之间的功率关系如下：

OUT1=OUT2=0.5*(IN1+IN2)

从上式可知，每个端口的输出功率皆等于输入功率之和的一半，即输入信号衰减3dB以后分别从两个端口等功率的输出，就是3dB电桥名称的由来。

3dB电桥在室分系统中的安装方式如下图所示：

接分布负载3dB电桥 图2：3dB电桥用于同频合路

如上图所示，当微蜂窝配置较大时，内部合路不够用，载频分为两组分别合路，分别经由两个架顶双工器输出。对于宏站而言，可以用两种方法解决主设备两路输出问题。一是采用物理位置邻近的两付单极化天线输出，二是采用一付45度双极化的天线输出，前者相当于在空间自由合路，后者由不同的极化振子合路，本质上也是空间合路。但是在分布系统中，不具备上述条件。分布系统只能有一套天线，一个入口。因此要将完整的一个CI的频点通过分布系统

3dB电桥高温环境下性能说明及案例分析

一、 电桥的作用与工作原理

图1：3dB电桥（图片实物生产商：国人通信）

上图为目前在室分系统中广泛使用的3dB电桥的实物照片。3dB电桥的主要用途为室分系统中的同频段合路，以取代早期的体积比较庞大的同频段合路器件。如图中所示，上述电桥设备有四个端口，分别为两入两出。每个端口之间的功率关系如下：

OUT1=OUT2=0.5*(IN1+IN2)

从上式可知，每个端口的输出功率皆等于输入功率之和的一半，即输入信号衰减3dB以后分别从两个端口等功率的输出，就是3dB电桥名称的由来。

3dB电桥在室分系统中的安装方式如下图所示：

接分布负载3dB电桥 图2：3dB电桥用于同频合路

如上图所示，当微蜂窝配置较大时，内部合路不够用，载频分为两组分别合路，分别经由两个架顶双工器输出。对于宏站而言，可以用两种方法解决主设备两路输出问题。一是采用物理位置邻近的两付单极化天线输出，二是采用一付45度双极化的天线输出，前者相当于在空间自由合路，后者由不同的极化振子合路，本质上也是空间合路。但是在分布系统中，不具备上述条件。分布系统只能有一套天线，一个入口。因此要将完整的一个CI的频点通过分布系统

电桥法测电阻的原理

电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。由于它测试灵敏，测量准确，使用方便，所以得到广泛应用。电桥有直流和交流之分，直流电桥主要用于测量电阻。直流单电桥常称惠斯登电桥，用于1～106?范围中值电阻测量；直流双电桥常称开尔文电桥，用于10-3～1?范围低值电阻测量。交流电桥除测电阻外，还可以测量电容、电感等电学量。通过传感器，还可以测定量一些非电学量，如温度、压力等，在非电量电测方法中有广泛应用。 电桥测量原理：

直流单电桥测量电阻的原理如图所示。图中由精密电阻箱表示的标准电阻Ra、Rb、R及待测电阻Rx构成四边形，每一边称电桥的一个臂。对角点A、C与B、D分别接电源E支路和检流计G支路，接有检流计的对角线BD称之为“桥”。当接通电源开关S和检流计开关G时，检流计有电流通过，但当调节四个桥臂到适当值时，检流计无电流通过，此时称“电桥平衡”。于是B、D两点电势相等，即流过Ra和R的电流相同，流过Rb和Rx的电流相同。从而有以下关系式：

I1Ra?I2Rb直流单电桥原理图

I1Rx?I2

两式相除得，

RaRx?RbR 即 Rx?RaRbR

“热电阻温度传感器特性实验”中用电桥法

实验14 交流电桥的原理和设计

交流电桥是一种比较式仪器，在电测技术中占有重要地位。它主要用于测量交流等效电阻及其时间常数；电容及其介质损耗；自感及其线圈品质因数和互感等电参数的精密测量，也可用于非电量变换为相应电量参数的精密测量。

常用的交流电桥分为阻抗比电桥和变压器电桥两大类。习惯上一般称阻抗比电桥为交流电桥。本实验中交流电桥指的是阻抗比电桥。交流电桥的线路虽然和直流单电桥线路具有同样的结构形式，但因为它的四个臂是阻抗，所以它的平衡条件、线路的组成以及实现平衡的调整过程都比直流电桥复杂。 【目的与要求】

1．掌握交流电桥的平衡条件和测量原理。 2．设计实际测量用的交流电桥。 3．验证交流电桥的平衡条件。 【交流电桥的原理】

图14-1是交流电桥的原理线路。它与直流单电桥原理相似。在交流电桥中，四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成；电桥的电源通常是正弦交流电源；交流平衡指示仪的种类很多，适用于不同频率范围。频率为200Hz以下时可采用谐振式检流计；音频范围内可采用耳机作为平衡指示器；音频或更高的频率时也可采用电子指零仪器；也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。本实验采用高灵敏度的电子放大式指零仪，有足够的灵敏度。指示

直流单臂电桥又称惠斯登电桥，其原理电路如图1（a）所示。图中被测电阻Rx，和R2、R3、R4三个已知电阻连接成四边形。四个电阻的连接点a、b、c、d称为电桥的顶点；由这四个电阻组成的支路ac、ob、ad、bd称为桥臂。在电桥的两个顶点a、b之间（一般称为电桥输入端）接一个直流电源，而在电桥的另外两个顶点c、d之间（一般称为电桥输出端）接一个指零仪（检流计）。 当电桥电源接通之后，调节桥臂电阻R2、R3和R4，使c、d两个顶点的电位相等，即指零仪两端没有电位差，其电流Ig=0，这种状态称为电桥平衡。当电桥平衡时，有

上式中，R2/R3称为电桥的比率臂，电阻R4称为比较臂。当电桥平衡时，可以由凡、R3和R4的电阻值求得被测电阻Rx为读数方便，制造时，使R2/R3的值为十进制倍数的比率，如0.1、1.0、1O、100等。

这样，Rx便为已知量R4的十进制倍数，便于读取被测量。

用电桥测电阻实际上是将被测电阻与已知标准电阻进行比较来确定被测电阻值，只要比率臂电阻和比较臂电阻R2、R3和R4足够精确，Rx的测量准确度也就比较高。直流单臂电桥的准确度分为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0共8个等级。

由于式（

HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY

物理实验报告

实 验 题 目： 自组电桥测电阻 班 级： 学 号： 姓 名： 实 验 台 号： 实 验 时 间：06年 月 日 时 分— 时 分

预习操作 实验报告 教师签章

成 绩 物理实验教学中心

实 验 报 告

（设计性实验）

一、实验题目：自组电桥测电阻

二、设计要求：1、利用“惠斯登电桥”测量待测电阻的阻值； 2、不使用检流计用电桥法测量表头内阻。

三、实验所用的仪器：直流稳压电源、检流计、电阻箱、待测电阻、滑线变阻器、插件方板、导线、开关等。

四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）：

当电桥平衡时，检流计指针指0，R1Rx? R2Rs 惠斯登电桥原理电路

G 交换法电路如右图所示，用交换Rx和Rs的测量法可消除因R1,R2引入的误差。为了消除上述原因造成的误差，可在保持R1/R2比值不变的条件下，将Rs和R

电桥灵敏度的探究

维普资讯

第3 3卷第 4期Vo.3 1 3 No 4 .

西南师范大学学报 (自然科学版 )J u n l fS uh s iaNo ma ies y ( trl ce c dt n o ra o twet o Chn r l Unv ri Nau a S in eE io ) t i

20 0 8年 8月A ug 2 0 . 08

文章编号：1 0 5 7 (0 8 0—0 4 0 0 0— 4 1 2 0 )4 19— 4

惠斯通电桥灵敏度的探究谭兴文， 韩力1、重庆大学电气工程学院，庆 4 0 0;2西南大学物理科学与技术学院，庆 4 0 1重 010 .重 075

摘要：从理论推导出了影响起灵敏度的因素，且分析了惠斯通电桥灵敏度与电阻的搭配、桥臂阻值的选择之间并的关系，将对提高电桥灵敏度及该实验教学起指导作用 . 关键词：斯登电桥；灵敏度；比例臂；电阻惠文献标识码：A

中图分类号：G 4 . 2 6243

惠斯通电桥是一种用比较法测电阻的精密仪器，可测电阻范围为几十到几十万欧姆.惠斯通电桥是英国科学家惠斯通首次使用来测量电阻的，就被称为惠斯通电桥 .惠斯通电桥的线路原理如图 1示 .电桥所

平衡时，一 R。, R, R

电桥灵敏度的探究

维普资讯

第3 3卷第 4期Vo.3 1 3 No 4 .

西南师范大学学报 (自然科学版 )J u n l fS uh s iaNo ma ies y ( trl ce c dt n o ra o twet o Chn r l Unv ri Nau a S in eE io ) t i

20 0 8年 8月A ug 2 0 . 08

文章编号：1 0 5 7 (0 8 0—0 4 0 0 0— 4 1 2 0 )4 19— 4

惠斯通电桥灵敏度的探究谭兴文， 韩力1、重庆大学电气工程学院，庆 4 0 0;2西南大学物理科学与技术学院，庆 4 0 1重 010 .重 075

摘要：从理论推导出了影响起灵敏度的因素，且分析了惠斯通电桥灵敏度与电阻的搭配、桥臂阻值的选择之间并的关系，将对提高电桥灵敏度及该实验教学起指导作用 . 关键词：斯登电桥；灵敏度；比例臂；电阻惠文献标识码：A

中图分类号：G 4 . 2 6243

惠斯通电桥是一种用比较法测电阻的精密仪器，可测电阻范围为几十到几十万欧姆.惠斯通电桥是英国科学家惠斯通首次使用来测量电阻的，就被称为惠斯通电桥 .惠斯通电桥的线路原理如图 1示 .电桥所

平衡时，一 R。, R, R

LCR数字电桥

一、目的

规范LCR数字电桥的使用。

二、适用范围

适用于本公司LCR数字电桥TH2810D和TH2817B操作、校准。

三、职责

检验员负责基本的测试调节与维护，并作校准记录。

四、主要技术指标

1.测试频率：50 Hz、60 Hz、100 Hz、120Hz、1 kHz、10 kHz、

50 kHz 、100 kHz；

2.测试电平：、 V、；

3.测量参数： L-Q、C-D、R-Q、Z-Q；

4.测量准确度：%；

5.测量速度：快速、中速、快速

6.等效方式：串联、并联；

7.显示位数：主要参数5位，副参数5位。

五、操作规范

1.TH2810D参数设置

2.TH2817B参数设置

六、校准办法

按照国家有关规定，数字电桥属于非强制检定计量器具。根据我公司的具体情况，数字电桥的校准周期定为一年。

为得到精确的测量，测量前要进行开路和短路的自校。开路清零功能够消除与被测元件并联的杂散导纳如杂散电容的影响，短路清零能够消除与被测元件串联的剩余阻抗如引线电阻或引线电感的影响。

1.LCR数字电桥自校清零时间每天使用前进行清零。

2.仪器清零前准备，设备处于测试装态，准备短路片1片。

3.TH2810D清零

a)仪器处于测试状态，按下SHIFT键。

b)按下CLEAR键选择清零功能

电容

一、基本原理

电容器的基本原理可以用图1-1来描述

当在两个正对的金属电极上施加电压时，电荷将据电压的大小被储存起来

基本公式： Q=C*V

W=1/2* C*V^2； di=C*dv/dt； C[F]=ε0〃ε〃S/t Q:电量( C ) V:电压(V ) C:电容量(F)

S：电极面积[m2] t：介质厚度[m] ε：相对介电常数

ε0:介质在真空状态下的介电常数(=8.85x10-12 F/M)

铝氧化膜的相对介电常数为7~8，要想获得更大的电容，可以通过增加表面积S或者减少其厚度t来获得。

表1-1列出了电容器中常用的几种典型的介质的相对介电常数，在很多情况下，电容器的命名通常是根据介质所使用的材料来决定的，例如：铝电解电容器、钽电容器等。

介质 相对介电常数 铝氧化膜 薄膜树脂 云母 7 ~ 8 陶瓷 聚苯乙烯 3.2 6 ~ 8 钽氧化膜 10 ~20 2.5 10~120 介质 相对介电常数

二、常见电容类型

一般根据电极、电介质材料来分有如下：

1、铝电解电容

极性电容，它的正极、负极、电介质是什么呢？经常有人会混淆，其实分别是正极铝箔、三氧化二铝（附在正极铝箔的一面）、电解液（通过负极