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交流电桥测量电路
资料介绍
一、交流电桥的基本原理
交流电桥是一种利用交流信号进行阻抗比较，从而测量电阻、电容、电感、频率以及介质损耗等电学量的测量装置，是电磁测量领域中非常重要的一类测量电路，其基本结构与直流电桥类似，但激励源为交流信号，桥臂元件不再局限于电阻，而是可以包含电容、电感等电抗元件，因此能够测量更多类型的电学参数。
交流电桥的基本结构如下图所示，四个桥臂Z1、Z2、Z3、Z4，其中一个桥臂为待测阻抗，其余三个为已知标准阻抗，交流信号源接在电桥的一个对角线，交流指零仪（如耳机、平衡指示器、选频放大器等）接在另一个对角线。当电桥达到平衡时，指零仪两端电位相等，电流为零，此时满足平衡条件：
Z1Z4= Z2Z3
将阻抗用复数形式表示为Z = |Z|ejφ，代入平衡条件可以得到两个独立的平衡方程：
|Z1||Z4| = |Z2||Z3|
φ1+ φ4= φ2+ φ3
第一个方程是模的平衡条件，第二个是幅角的平衡条件。这说明交流电桥平衡需要同时满足两个条件：不仅四个桥臂阻抗的模要满足乘积相等的关系，幅角之和也要满足对应关系，因此交流电桥调节平衡时，需要反复调节两个参数，才能最终达到平衡状态。
二、交流电桥的分类与典型测量电路
根据待测参数的不同，常用的交流电桥可以分为电容测量电桥、电感测量电桥以及其他特殊功能电桥，不同类型的电桥对桥臂元件的配置有不同要求，以满足平衡条件的要求。
1. 电容测量交流电桥
实际电容存在介质损耗，等效电路可以看作理想电容与损耗电阻串联或并联，常用的测量电容的交流电桥有串联电容电桥（维恩电桥）和并联电容电桥两种，分别适用于不同损耗大小的电容测量。
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