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一、万用电桥

万用电桥也称万用交流电桥或交流电桥，是一种用来测量交流等效阻抗、电容及其介质损耗、电感及其品质因数的精密测量仪器。

1交流电桥的基本原理

交流电桥的结构和直流单臂电桥基本一样，只是以交流电源代替了直流电源，4个桥臂是阻抗元件，在电桥的一条对角线上接入检流计指零仪，另一条对角线上接入交流电源。通过调节各桥臂参数，可使检流计上的电流为零，此时电桥4个桥臂达到平衡。

用交流电桥测量交流等效阻抗、电感和电容，要比直流电桥测量电阻复杂一些，这是因为阻抗Z是一个复数，除了要求相对臂的大小相等之外，还必须性质相同，才能使检流计指零仪指针指零。另外，交流电桥的平衡调节需反复进行，即交流电桥的平衡调节要比直流电桥的调节困难一些。

2QS18A型万用电桥

（1）组成

将几种类型的电桥组合起来，成为能够测量电阻、电感和电容元件参数的仪器，称为万用电桥。万用电桥主要由电桥主体、音频振荡器、交流放大器和指示检流计等组成，如图1-1所示。QS18A型万用电桥由惠斯登电桥、交流电容电桥和电感电桥组合而成。

图1-1 万用电桥基本组成方框图

（2）电容电桥

电容电桥主要用于测量电容器的电容量C及介质损耗角。

① 被测电容并非理想元件，而是存在一定的介质损耗。有损耗的电容器可用两种理想电子元件组成的等效电路来描述：一种是理想电容元件与一个理想电阻元件相串联；另一种为理想电容与一个理想电阻元件相并联。为方便起见，通常采用损耗因数 D 来描述电容器的损耗。

QS18A 型万用电桥中测量电容采用了如图 1-2 所示的串联电阻式电容电桥。

图1-2 串联电阻式电容电桥

② 串联电阻式电桥也称维纳电桥，主要用于测量损耗小的电容器的电容量和介质损耗。被测电容器等效为 CX和RX串联，接入电桥的一个臂，与被测电容相比较的标准电容Cn接入相邻的桥臂，同时与Cn串联一可变电阻Rn，桥的另外两臂接入同轴联动的可变标准电阻R2和R3。当电桥平衡时

被测电容的损耗因数

交流电桥的平衡调节需反复进行。要使电桥平衡，至少应调节两个参数。通常标准电容是做成固定的，因此Cn是不能连续变动的，这样就必须同时调节 R3/R2的比值以及 Rn，同时兼顾上述两式。

（3）电感电桥

电感电桥测量电感器的电感量及其品质因数。由于制造工艺上的原因，标准电容器可达到的准确度常常高于标准电感，加上标准电容器不受外界磁场的影响，对温度的变化也不敏感，所以电感电桥也常用标准电容作为比较元件，而且这个标准电容应接入与被测电感相对的桥臂上。

实际应用中的电感器用电感量和品质因数Q来描述

QS18A型万用电桥中测量电感采用了并联电阻式电桥。并联电阻式电桥又称麦克斯韦电桥，简称麦氏电桥。它主要适用于测量 Q＜10 的电感元件，电路如图1-3所示。当电桥平衡时有