【導讀】在日常的工作應用中，高壓電容的主電橋通常采用西林電橋。作為一種被用來測量工頻電流比率的元器件，西林電橋依據不同的工作場合和測量要求，又細分為M型電橋和數字電橋兩種。接下來我們將會對這兩種高壓電容電橋的基本工作原理進行具體分析。
首先我們需要知曉高壓電容電橋的基本工作原理。在日常的運行過程中，當工頻高壓施加在高壓標準電容器和被測設備上時，即產生和它們的電容量和介質損耗因數成比例的同相及正交工頻電流分量，這兩個工頻電流分量經電橋作比例測量后，即可得到被測設備相對于高壓標準電容器的電容量比值和介質損耗因數差值。下面，我們將針對M型電橋和數字電橋的實例進行具體分析。
M型電橋
下圖是M型高壓電容電橋的示例圖。
圖1 M型高壓電容電橋
我們將上圖中所提供的實驗圖改為并聯模型，可以由此注意到Ir與Icx、Icn差90度，因此計算公式為：
在計算出以上公式的數值后，工程師需要調節R4使Uw最小。這時有公式計算為IcnR4=IcxR3，又因為Uw=IrR3，因此可以得出：
由此我們可以計算出M型電橋中的電容量比值和介質損耗因數差值。通過計算，我們可以看到a、b間電壓沒有完全抵消，因此M型電橋也會被稱為不平衡電橋。Uw測量的是絕對值，小介損時電壓很低，難以保證測量精度。
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數字電橋
下圖是數字高壓電容電橋的示例圖。
圖2 數字高壓電容電橋
通過圖4我們可以看出，數字電容電橋與M型電橋所相同的一點是，工程師在測量回路的過程中所需要計算的還是一個橋的值。因此，我們可以將R3、R4兩端的電壓分別經過A/D采樣后送到計算機，然后依據公式求得：
在得出相應數值之后，工程師可以進一步求得試驗型號的介損和電容量。與M型高壓電容電橋相比，數字電橋的最大優勢在于它可以實現自動測量，可以補償所有原理性誤差，沒有復雜的機械調節部件。除此之外，數字電橋的測量主要以軟件為主，性能也十分穩定。
總結
高壓電容的電容電橋選擇除了M型和數字電橋之外，還有電流比較儀型高壓電容電橋。由于后者的計算方式與西林電橋有較大的不同，故而在本文中不做額外介紹。工程師在進行電容電橋選擇時，可以在進行精準計算的前提下，進行類型的選擇。
