一、 概 述
FMQJ19型市电式单双臂两用直流电桥，是本厂在原QJ19型单双臂两用直流电桥的基础上改革创新而成的一款精密电工测量仪器。
原QJ19型单双臂两用直流电桥既具备准确度高、灵敏度高、调节性好的专业水准，又具备物理模型明晰、面板结构直观的教学优势，因而被广泛应用在法定计量、科研生产、实验教学等众多领域中。但是这款备受欢迎的高档电桥也有缺憾：其一，不能直接以市电充当工作电源；其二，面板上没有配备本机检流计；其三，作为双桥使用时，需要在机外搭建一条大电流电路（体外循环），因而购置不方便，使用不利索。
本厂出品的FMQJ19型市电式单双臂两用直流电桥，面板采用13端钮的创新布局，直插市电，无“体外循环”，用户可选用本机检流计或外接检流计，妥善解决了上述缺憾，极大地方便了使用者，充分发挥并进一步提升了原QJ19型单双臂两用直流电桥的技术特色。
1． 本仪器准确度等级为0.05级.
2． 本仪器测量范围如下:
单桥:102～106Ω 双桥：10-5～102Ω
3.本仪器各桥臂电阻值的冷态校验端子如下:
R1：PN1～RX单(右); R2：PN2～外接检流计(右);
RM：PX1～外接检流计(右); R ′M ：PX2～RX单(右);
4.根据上述第3款内容,本仪器也能作为精密级可变电阻箱使用.
二、 技术数据
1．本电桥可在周围空气温度20°±15℃,相对湿度≤80%和不含有害杂质气体的环境中工作。
2．当温度为20o±5℃,相对湿度≤80%，并按使用规则选用电压及各桥臂阻值，其各量程误差应符合如下要求：
表1 单电桥
|
量 程 |
电 源
电 压
（V） |
误差
（%） |
|
被测电阻（Ω） |
比例臂电阻（Ω） |
|
RX |
R1 |
R2 |
|
102～103 |
100 |
100 |
0～5 |
0.05
(基本) |
|
103～104 |
1000 |
|
104～105 |
10000 |
±0.1 |
在使用中,若能满足测量灵敏度时,电源电压应就低不就高。
被测电阻RX之接线电阻值应≤0.001Ω,如在测量中达不到该要求时,可在测量中减去接线电阻值。
表2 双电桥
|
被测电阻(Ω) |
标准电阻(Ω) |
比例臂电阻(Ω) |
电源
电压
(V) |
误差
(%) |
|
RX |
RN |
R1≡R2 |
|
10～102
1～10 |
10 |
102 |
0～1.5 |
±0.05
(基本) |
|
1 |
|
10-1～1 |
10-1 |
|
10-2～10-1 |
10-2 |
|
10-3～10-2 |
10-3 |
|
调换RX和RN位置时,计算式中——调换为—— |
|
10-4～10-3 |
10-3 |
102 |
0～1.5 |
±0.5 |
|
10-5～10-4 |
10 |
±5 |
标准电阻RN和被测电阻RX的电位端接线电阻值应小于0.002Ω，跨接电阻r应小于0.001Ω。
（1） 零位电阻值≤0.02Ω。
（2） 电桥示值的允许变差如下:
① 测定臂电阻示值变差≤0.002Ω
② 比例臂电阻示值:＞10Ω时,变差≤0.004Ω
≤10Ω时变差≤0.02Ω
（5）电桥电路与外壳之间的绝缘电阻≥500MΩ
（6）电桥电路与外壳之间应耐受频率为50HZ的正弦波交流电压500V历时1分钟而不击穿。
三、原 理
本电桥简化原理线路如图1所示：
图中：
S1及S2——比例臂选择开关。
R1及R2——比例臂电阻。
I……V——RM及R′M 电阻箱式测量臂的读数盘。
K1及K2——检流计通断按钮。
K3————检流计短路按钮。
K4 ——— 电源通断按钮。
3及4——双电桥时接标准电阻（RN）的端钮。
7及8——双电桥时接未知电阻（RX）的端钮。
5及6——单电桥时接未知电阻（RX）的端钮。
1及2——外接检流计（G）的端钮。
9及10——单电桥时接电源（E）的端钮。
11————静电屏蔽端钮。
按照测量需要和使用规则，分别可以组成单电桥和双电桥的测量线路：
1、单电桥测量线路原理图如图2所示
测量时利用测量臂RM的调节，使检流计指零，得单电桥测量被测电阻RX的计算式：
RX = ——•RM （Ω）
2、双电桥测量线路原理图如图3所示：
图中: r1～r4——外接连线电阻
r0————外接跨线电阻
S——外接电流转向开关。
RP——外接可变电阻器（箱）
A——直流安培表（根据电路中所需电流而定）。
测量时，利用测量臂RM和R′M的联动调节，使检流计指零，得双电桥测量被测电阻RX计算式：（跨线电阻r≤0.001Ω时）
RX = ——•RN （Ω）
当调换RX和RN的位置时:
RX = ——•RN （Ω）
式中: RM=R′M
四、结 构
本仪器的检流计和所有的接线端钮、操作部件、冷态检测端钮等都安装在铝质面板上与机箱装配，美观醒目，牢固好用。所有转换开关的接触元件全部采用银铜复合材料制成；电阻元件采用电阻率稳定的锰铜材料精心制造并经人工老化处理。
五、使用说明
（一） 单电桥法测量步骤：
1． 1中的1～11号
端钮是老式接法。之所以要保
留该图，原因有三：表达原理
简洁明了：与老用户脸熟；老
式产品还在销售。新式仪器的
单电桥测量线路按图4连接，
同时可参阅图1、图2。 图4 FMQJ19型电桥的单桥法测量接线图
2．将检流计右侧的“单－双桥”转换开关从“空”档调到“单”档。
3．根据被测电阻RX估计值的大小，按表1选择合适的电源电压。具体方法是：调节检流计左下方的“灵敏度”旋钮，该旋钮又是“量程/电源适配区间”选择旋钮，旋钮周围按顺时针标有被测电阻范围100－101－102－103－104－10-1－10-2－105－106－10-3－10-5 ，单位是欧姆（Ω），这个数字链正好对应了电源电压从0.2V连续递增到5V的变化顺序,表明不同大小的RX需要不同大小的测量电压.调节该旋钮不必很精确,电压越高(顺时针旋转)则灵敏度越高,但电阻元件发热会造成指针飘移,甚至烧毁元件。所以，只要灵敏度够用，电压尽量就低不就高。
开机前应将该旋钮逆时针转到底，以便使仪器从电流最小（也是灵敏度最小）状态开始工作，这样即使电桥偏离平衡态很远，检流计的偏转也不超量程，一方面能保护检流计，更重要的是接下来调节桥臂时（先调最高位即×100Ω的测量盘），能根据检流计判断调节的方向是否正确；反之，若一开机电流就很大，检流计指针超量程偏在某一边，无论怎样调节桥臂，都看不出指针的偏转力度有无变化。初学者操作不得要领，调平费时甚至烧坏仪器，多数都是没有想清楚这一层逻辑关系。
随着电桥被初步调平，谨慎增大电流（亦即提高灵敏度），使检流计原来的微小偏移得以放大，提示操作者进一步调平，从次高位即×10Ω的测量盘逐步调到最低位，类似调天平，从大砝码调到小砝码。一般地，当转动各位测量盘调平电桥时，若把仪器误差前一位所对应的盘转动±1档，检流计对应的偏转量能有1格左右，可以为仪器灵敏度已足够高，调平过程已收敛到位，可以读记数据了，不心再增大电流继续调平。这是因为，公认检流计偏转的视觉识别阈为±0.1格,已经小于等于仪器误差。
4. 根据被测电阻RX的估计值, 按表1选择合适的比例臂R1、R2数值，尽量令RM读数盘的最高位（×100Ω）被利用，至少用到次高位（×10Ω），以保证测量结果的有效数位足够多。
5．测中、低阻时每根外接导线的电阻均不应大于0.001Ω。
6．以上都是测量前应考虑的事项。准备好以后，按动面板右上角的电源开关（红色），通电预热5分钟。将检流计下方的钮子开关掷向“内”，调节检流计右下方的“调零”旋钮，使检流计指针准确指零。当变动某个桥臂电阻或电源电压之后，要记住在松开“电源（两）”按钮的状态下给检流计重新调零。
7．先按下“粗”即K1按钮（面板左下角），使检流计接通；再按下“电源（两）” 即K4按钮（面板左下角）使电源接通，此时检流计指示有偏转。从高位到低位调节RM读数盘使检流计指零，松开“电源（两）” 即K4按钮将电源切断。
8．再按下“细” 即K2按钮（面板左下角），后按下“电源（两）”按钮，发现检流计还有偏转，再次调节RM读盘使检流计指零，松开“电源（两）”按钮。适当增大灵敏度，重复7、8两款操作，可求得被测电阻值为
RX = RM•—— （1）
9．电阻元件发热原因有二：电压太高或通电时间太长。测量中应经常松开“电源（两）”按钮，以免元件发热引起指针飘移、测量读数不稳。
10．如果检流计灵敏度不能满足测量要求，可将检流计下方的钮子开关掷向“外”档，另选AC15、AZ19等型号的高灵敏度检流计（本厂有售），接到本电桥面板左上角的“外接检流计”接线柱上。
11．测试完毕应将“单-双桥”转换开关恢复到“空”档；“灵敏度”旋钮逆时针旋到底；关闭电源开关；令“粗”、“细”、“电源（两）”按钮释放（向上弹起）；R1、R2、RM的各读数盘切不可回零，一般置于中间档位较妥，以免误开机烧坏。
（二） 双电桥法测量步骤：
1．测量线路按图5所
示进行连接，同时参看
图1及图3所示。
3． 将检流计右侧
的“单-双桥”转换开关
从“空”旋到“双”。
4． 根据被测电阻
RX估计值的大小，按表
2选择合适的电源电压。 图5 FMQJ19型电桥的双桥法测量接线图
具体方法是:调节检流计左下方的“灵敏度”旋钮(又是“量程/电源适配区间”选择旋钮)，旋钮周围按顺时针标有被测电阻范围100－101－102－103－104－10-1－10-2－105－106－10-3－10-5，单位是欧姆（Ω），这个数字链正好对应了电源电压从0.2V连续递增到1.5V的变化顺序,表明不同大小的RX需要不同大小的测量电压。调节该旋钮不必很精确，电压越高（顺时针旋转）则灵敏度越高，但电阻元件发热越多，会造成指针飘移甚至烧毁元件，在使用双桥时尤其明显。所以，只要灵敏度够用，电压尽量就低不就高。开机前应将该旋钮逆时针转到底，测量中谨慎增大。
仪器面板左下角有一个“电源（两）” 即K4按钮，按下该按钮，电源接通；释放该按钮，电源切断。在调整桥臂、观察检流计的过程中，“电源（两）”按钮只能点动（短时接通，随手释
放），不允许持续通电，用作双臂电桥时尤其要注意。
4. 根据被测电阻RX的估计值，按照表2和公式RM=RXR1/RN，选择合适的RN值（尽量接近RX），进而选择合适的R1、R2数值（R2恒等于R1），尽量令RM读数盘的最高位（×100Ω）被利用，至少用到次高位（×10Ω），以保证测量结果的有效数位足够多。
5. RX、RN的每根外接导线的电阻均不应大于0.001Ω。
6．准备工作做好后,按动面板右上角的电源开关(红色),通电预热5分钟. 将检流计下方的钮子开关掷向“内”，调节检流计右下方的“调零”旋钮，使检流计指针准确指零。当变动某个桥臂电阻或电源电压之后，要记住在松开“电源（两）”按钮的状态下给检流计重新调零。
7．先按下“粗” 即K1按钮，使检流计接通；再按下“电源（两）”按钮使电源接通，此时检流计指示有偏转。调节RM读数盘使检流计指零，松开“电源（两）”按钮将电源切断。
8．再按下“细” 即K2按钮，顺次按下“由源（两）”按钮，发现检流计还有偏转，再次调节RM读数盘使检流计指零，松开“电源（两）”按钮。适当增大灵敏度，重复7、8两款操作，此时可求得被测电阻值为
RX = RN• ————— （Ω） （2）
9．以上8款要求RN尽量接近RX，此外还要求RN ≤ RX。实践中会遇到相反的情况，即RN虽然接近RX，但RN ≥ RX。此时可采取如下变通措施完成测量：将图5中的RN和RX调换位置，仍按照上述方法操作，按下式计算结果：
RX = RN• ————— （Ω） （3）
还可按照8、9两款测量同一个电阻，将（2）、（3）两式求平均，以便减小系统误差。
10．电阻元件发热原因有二：电压太高或通电时间太长。测量中应经常松开“电源（两）”按钮，以免元件发热引起指针飘移、测量读数不稳。与单桥相比，本条款对双桥尤为重要，因为双桥电流比单桥大得多，调平时只能点动“电源（两）”按钮，随手释放，切不可按下锁死。
11．紧靠“电源（两）”按钮右边有一个“换向开关”。测量中如发现回路热电势影响严重，可在该“换向开关”正、反状态下测两次取平均。
12．如果检流计灵敏度不能满足测量要求，可将检流计下方的钮子开关掷向“外”档，另选 AC15、AZ19等型号的高灵敏度检流计（本厂有售），接到本电桥面板左上角的“外接检流计”接线柱上。
13．测试完毕应将“单-双桥”转换开关恢复到“空”档；“灵敏度”旋钮逆时针旋到底；关闭电源开关；令“粗”、“细”、“电源（两）”按钮释放（向上弹起）；R1、R2、RM的各读数盘置于中间档位较妥。
六、注 意 事 项
1．电桥测量时应按照表1及表2规定，尽可能用RM的第Ⅰ读数盘（即×100盘，最高位数字）读出被测电阻值RX的第一位数字，从而使测得值更为正确，并可减少电阻元件的消耗功率（如有条件采用高灵敏度的检流计时，则电源电压和线路电流都可相应减小）。
2．当使用环境湿度比较低（即干燥）时，测量时如发生静电干扰，可将电桥和检流计上具有的接地接线端钮一起连接接地后，即可除消。
3．当单电桥法测量较高电阻时，如发现泄漏电流干扰，可采用对称电路法按图6进行测试。图中：
RP1及RP2——外接等效可变电阻器（箱）
S3——外接转换开关。
测量时先松开K4按钮，断开电源，然后按下K1按钮（粗）并将转换开关S3放在“A”的位置，此时RX、R1，RP1及RP2组成无源桥路，当检流计G指示有偏转，可利用外接变阻器（箱）RP1或RP2的调节，使检流计指零，顺次按下K2（细）依靠RP1或RP2的调节，再次使检流计指零，得检流计端和大地等电位的条件，将开关S3转到“B”的位置，始可按下K4按钮接通电路，并按单电桥法测量步骤对被测电阻RX进行测量。
七、维 修
1． 每隔12个月，应对电桥进行复查和维护整修工作。
2． 电桥如长期搁置后再用，有可能在电刷或按钮的触点表面积存微量油尘造成接触不良，应先将全部旋钮转动数次，如仍旧接触不良，可将面板和箱壳拆下，用棉花浸汽油（或无水酒精）进行清洗，并涂上润滑油（无酸性），使触点保持清洁，保证仪器正常使用。
3． 电桥可能发生的故障原因及维修方法如表3所示：
八、成套性
1、 随同每台产品同时供应的文件有：
（1）产品合格证 1份
（2）使用说明书 1份
2、 与本产品配套使用的仪器有：
（1） 标准电阻（本厂有售）：
BZ3型（九只一套）
表3 维修指南
|
检测
项目 |
测试点的端钮位置代号 |
常 见 故 障 |
附 注 |
|
现象 |
原 因 |
维修
方法 |
|
比
例
臂
电
阻 |
R1 |
3与 5 |
第一种：
接触不良
第二种：
短路
第三种：
断路
第四种：
阻值变差大 |
第一种：
转换开关接触不良或电刷位置隔档。 |
整洁触点、调整电刷压力和位置，严重的应予更换 |
四个桥臂电阻误差值调整的参考要求：
① R1及R2和RM及R′M对第Ⅰ,Ⅱ读数盘的单个阻值误差要求应
≤ a%/2
② —及——
 的比值误差应 ≤ a%/3式中：a：准确度等级。 |
|
R2 |
单
桥 |
2与3
(包括
短路板) |
第二种：
相邻导线相碰或电阻短路。 |
整理导线间隔距离。
更换断路的电阻。 |
|
双
桥 |
4与2
(不包括
短路板) |
第三种：
接点假焊、脱落或电阻断路。 |
接点重新焊接。
更换短路的电阻。 |
|
测
量
臂
电
阻 |
RM |
2与7 |
第四种：
开关接触电阻、热电势变化或电阻阻值变化超差。 |
整洁触点和调整电刷 压力,调整电阻误差精度,变化严重的应予更换 |
|
R′M |
5与8 |
|
按
钮
性
能 |
K1 |
1与5
K3 接通 |
接触不良 |
触点有氧化、脏或接触片弹性变差。 |
整洁触点及调整接触片弹性或更换元件。 |
|
|
K2 |
1与5
K3 接通 |
|
K3 |
1与2
K2 接通 |
|
注:1.检测时可采用同名值的相对比较法进行。
2.本表端钮代号为图1老式;新式见“概述”。 |
FMBZ-01教学型（一只九档）
（2） 被测电阻（本厂有售）：
FM-QR1（二端21档）
FM-QR2（四端12档）
FM-QR4（四端夹具，1米标尺）
九、保用期限
在用户遵守产品的保管、使用、安装和运输规则的条件下，从制造厂发货日期起在18个月内，产品因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时，制造厂应负责免费为用户修理或更换产品。
十、保管
产品应保存在温度为20O±8℃，空气相对湿度≤80%，没有腐蚀性气体和有害杂质的环境中。
另一种面板：
