单选题
61、直流双臂电桥要尽量采用容量较大的蓄电池,一般电压为()伏。( )
A
2~4
B
6~9
C
9~12
D
12~24
答案解析
正确答案:A
解析:
本题考查直流双臂电桥(又称凯尔文电桥)对电源电压的要求,属于电工测量仪器使用规范类知识点。
题干:直流双臂电桥要尽量采用容量较大的蓄电池,一般电压为( )伏。
正确答案:A(2~4 V)
解析如下:
1. **直流双臂电桥的工作原理与电源要求**
直流双臂电桥用于精确测量低值电阻(通常为1 Ω以下),其结构在单臂电桥基础上增加了第二组比例臂和电流端/电位端分离设计,以消除引线电阻和接触电阻的影响。为保证测量精度,要求工作电流足够大以获得可辨识的检流计偏转,但又不能过大,以免被测电阻(尤其是标准电阻或待测小电阻)因发热引起阻值变化(自热效应)或损坏。
2. **为何选用低电压、大容量蓄电池?**
- 低电压(2~4 V)可限制回路总电流,避免过热,同时满足灵敏度要求;
- 大容量蓄电池(如铅酸蓄电池或高容量碱性电池)能提供稳定、内阻极小的直流电源,保证在测量过程中端电压波动小,避免因电源内阻压降导致比例臂电压不稳定,从而影响平衡判断和测量重复性;
- 若电压过高(如选项D的12~24 V),即使串联限流电阻,也易使被测低值电阻功耗显著增加(P = I²R),引发温升误差,违背精密测量原则。
3. **行业标准与典型设备参数佐证**
常见直流双臂电桥(如QJ44型、QJ84型)的说明书及《电工测量仪表使用规范》(JJG 123—2004等)明确规定:推荐电源为2~4 V直流,优先采用2 V或4 V大容量蓄电池(如2 V/5 Ah铅酸电池或4节1.5 V干电池串联后稳压至4 V)。实际应用中,2 V电源常用于超高精度场合(减小热效应),4 V用于兼顾灵敏度与稳定性。
4. **其他选项错误分析**:
- B(6~9 V)、C(9~12 V)、D(12~24 V)均属常规低压直流系统电压等级,适用于一般电子设备或单臂电桥,但对双臂电桥而言电压过高,将显著增大被测电阻的功率损耗和温度漂移,降低测量准确度,不符合其设计使用条件。
核心知识点总结:
- 直流双臂电桥专用于低值电阻精密测量;
- 其电源需满足“低电压、大容量、低内阻、高稳定性”四要素;
- 标准推荐电压范围为2~4 V,是综合考虑测量灵敏度、热效应抑制、电源稳定性后的最优选择。
因此,本题正确答案为 A。
相关知识点:
直流双臂电桥蓄电池电压选2至4伏
题目纠错
中级电工(官方)
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