直流单臂电桥及双臂电桥测电阻及温度系数

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1、直流单臂电桥及双臂电桥测电阻及温度系数班级：106041A姓名：庾文敏摘要：本文通过了解和掌握用单双臂电桥测电阻的方法和原理，掌握线路连接和排除简单故障的技能来测量导体的电阻率和电阻的温度系数，并最终学习用线性函数的最小乘法来处理实验数据。关键字：单双臂电桥，导体电阻率，电阻温度系数。Abstract：Thisarticlethroughtounderstandandgraspthebridgewithsinglearmsofresistancemethodandprinciple,graspsthewi

2、ringandruledoutsimplefaultskillstomeasurementoftheconductorresistivityandresistancetemperaturecoefficient,andeventuallylearningtouselinearfunctionofthesmallestmultiplicationtodealwithexperimentaldata.Keyword:singlearmsbridge,conductorresistivity,resistanc

3、etemperaturecoefficient.一，实验所需仪器：四端电阻，滑线式电桥、箱式电桥，电阻箱，滑线变阻器，待测电阻，数字万用表，直流稳压电源，开关二，实验原理：电桥平衡时：(IG=0)k称为比率臂倍率，R0称为比较臂，Rx称为测量臂。若R0的阻值和倍率k已知，即可由上式求出Rx。调节电桥平衡方法有两种：（1）保持电阻R0不变，调节倍率k；（2）保持倍率k不变，调节电阻R0本实验采用后一种方法，即保持倍率k不变电桥的灵敏度：灵敏度的物理意义是电桥平衡后，改变待测电阻阻值大小引起检流计指针偏转的格

4、数。电桥相对灵敏度：可以证明，电桥中倍率k=1为最佳实验条件，此时灵敏度最高，相对不确定度最小。三，实验内容与步骤1、滑线式电桥测电阻滑线式电桥是将直流单臂电桥的比率臂电阻R1和R2用一根均匀的电阻丝来代替。电阻丝上装一个可以滑动的按键，按下它可将电阻丝分成l1和l2两段，相当于R1和R2，各段长度可以从旁边的米尺读出。根据均匀导线的电阻和长度成正比的关系，有这就是滑线式电桥的平衡条件。为了消除倍率的误差对测量结果的影响，实验中应在保持l1/l2不变的条件下，交换R0和Rx再测一次。如电桥平衡时R0变成R

5、0’，则，交换前交换后上式为最后的测量结果。实验步骤：（1）按原理图接好线路，用数字万用表做检流计（选直流电压2V档），接于A、B之间。（2）把滑动按键置于电阻丝的中点，使倍率为1。（3）检查线路后接通电源。调节电桥平衡，方法是：使电阻箱各旋钮都置于“零位”，然后从倍率最大的旋钮开始测试，先旋至较大的阻值，依次减小阻值，直至AB间的电压值出现最小值，这样就找到了电阻的大约范围。再细调，使AB间的电压值为零，则待测电阻就等于R0的值。（4）对换R0和Rx的位置（注：连接导线不对换），并保持滑动按键位置不动，

6、重测一次，以消除电阻丝不均匀和导线电阻、接触电阻等带来的误差。2、箱式电桥测电阻箱式电桥的基本线路与滑线式电桥相同，面板上每个旋钮的功能和使用方法:（1）待测电阻由面板右下角的接入端接入。（2）旋钮由四个盘共同构成，分别代表个位，十位，百位，千位。（3）倍率旋钮用来调节比值，有七种选择：0.001，0.01，0.1，1，10，100，1000。测量时，要根据待测电阻的大小选择合适的倍率，务必使电阻箱的四个旋钮都用上，要使测量结果有四位有效数字，以便减小误差。（4）检流计和检流计机械调零。（5）两个按键开关

7、，电源开关B，检流计开关G。G用跃按法，以防损伤检流计。实验步骤：（1）打开箱式电桥，检流计调零，灵敏度置于最小。（2）将待测电阻用短导线接于两端。（3）选取适当倍率。（4）按下电源开关B。调节电桥平衡，使R0的百位以下旋钮置于零，然后用千位旋钮找出检流计指针向两边偏转的区间。这就是待测电阻的阻值范围。再细调R0使检流计指针指零，记下R0和倍率。双臂电桥测低电阻实验原理：1、电阻按照阻值大小可分为高电阻(100KW以上)、中电阻(1W～100KW)和低电阻(1W以下)三种。一般说导线本身以及和接点处引起的

8、电路中附加电阻约为>0.1W，这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又称开尔文电桥)消除了附加电阻的影响，适用于10-5~102W电阻的测量2、因此，为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要将接线方式改成下图方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接由图5和图6，当电桥平衡时，通过检流计G的电流IG=0,C和D两点电位相等，根据基尔霍夫定律，可得方程组（1） (1)解方程组得(2) 通过联动转换开关，