直流电桥测电阻.doc

《直流电桥测电阻.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、.实验十直流电桥测电阻电桥是一种用电位比较法进行测量的仪器，被广泛用来精确测量许多电学量和非电学量，在自动控制测量中也是常用的仪器之一。按照用途电桥可分为平衡电桥和不平衡电桥；按照使用的电源又可分为直流电桥和交流电桥。直流电桥是用来测量电阻或与电阻有关的物理量的仪器，待测电阻在1～1000KΩ时，可用单臂（惠斯登）电桥；若测量1Ω以下的低电阻时，则必须使用双臂（凯尔文）电桥。交流电桥（万能电桥）主要用来测量电容、电感等物理量。[实验目的]1、掌握用电桥测量电阻的原理和方法。2、学会使用单臂及箱式惠斯登电桥测量电阻。[实验原理]1、单臂电桥原理惠斯登电桥（单臂电桥）是最常用的直流电

2、桥，其电路原理图如图10—1所示。I1B图10—1单电桥原理简图○○○○ADK11K21EI2RsRxR1R2Ig1.5KΩGC图中、和是已知阻值的标准电阻，它们和被测电阻连成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂。对角A和C之间接电源E；对角B和D之间接有电流计G和电键K，电键上有1.5保护电阻，它像桥一样。若调节使桥两端的B点和D点电位相等，电流计中电流为零，电桥达到平衡，这时可得（10—1）（10—2）两式相除可得..（10—3）只要电流计足够灵敏，等式（10—3）就能成立，被测电阻可以从、和三个已知的标准电阻求得。这一过程相当于把和标准电阻相比较，因而测量的准确度较高。图1

3、0—2QJ–23型直流电桥线路图本实验中采用QJ–23型便携式单臂电桥，它的实际电路图见图10—2，面板结构如图10—3所示。电桥各部件的作用及特点说明如下：（1）比率臂K相当于图10—1中的和，由8个精密电阻组成，其总阻值为1KΩ，度盘示值K=，即比率，分为从0.001到1000共七档。图10—2中各电阻均以Ω为单位。（2）测量臂由四个十进位电阻盘组成，最大阻值为9999Ω，调节K和使电桥平衡时，被测电阻值为（10—4）..（3）端钮X1和X2接被测电阻，B+和B-、G+和G-分别为外接电源、外接检流计用的接线端钮。（4）检流计G，其灵敏度约3×10-6A/div，内阻近百欧姆

4、，用以指示电桥平衡与否。检流计上有调零旋纽，测量前应预先调好检流计零位。实验中，我们把引起仪表示值可觉察变化的被测量的最小变化值叫灵敏阀（或叫分辨率），这里取0.2分格所对应的电流值作为检流计的灵敏阀。（5）电源及检流计开关，B是电源按钮开关，实验中不要将此开关按下锁住，以避免电流热效应引起的阻值变化，而影响仪器测量精度，并且还可以防止电池很快耗尽。检流计按钮开关G一般只能跃按，以避免非瞬时过载而引起的损坏。另有一种QJ–24型电桥，它多了一个G1开关，它的作用是测量中先按下G1粗调，这时有分流电阻与检流计并联，粗调平衡后再按开关G细调平衡。增设开关G1是因为QJ–24型的准确度

5、等级更高、检流计更灵敏的缘故。用电桥测电阻前，通常应先知道（或用万用表粗测）被测电阻的大约值，然后预设比率盘和测量盘于相应的大约值，再细调K和之值求出测量值。图10—3QJ–23型直流电阻电桥面板图2、单臂电桥测电阻的误差平衡电桥法测电阻的误差，主要来自两方面：（1）电桥灵敏度（）带来的误差电桥是否已经平衡，依赖于判断检流计是否指零。因而检流计的灵敏度大小直接影响了判断性。换言之，判断检流计是否指零所产生的误差决定了电桥的灵敏度。电桥平衡时，改变单位电阻检流计的偏转格数α称作电桥灵敏度。(10—5)..越大，表示电桥越灵敏，判断就越准确。适当提高工作电源电压和选用低电阻的检流计将

6、有利于提高电桥的灵敏度。通常假定仪表标尺的分度为难以分辨的界限，于是由电桥灵敏度带来的误差为。（1）桥臂电阻带来的误差由于，可导出求算的相对误差为（10—6）若保持和比值为1，把与二个桥臂位置交换，再调节使电桥平衡。分别测出交换前、后电桥平衡时比较臂的示值及,可得到（10—7）这样就消除了由、本身的误差而带来的系统误差。由式（10—7）求出的相对误差为（10—8）（10—9）（10—10）它只与电阻箱RS的仪器误差有关。对0.1级的电阻箱，，m为所使用的电阻箱的转盘数。结论：（1）总误差等于检流计不灵敏误差与桥臂误差之和。即（10—11）（2）测量中将某些条件相互交换，使产生的系

7、统误差方向相反，从而抵消测量中的部分系统误差，称作交换法，它是处理系统误差的基本方法之一。[实验仪器]电阻箱、AC5型直流检流计、稳压电源、待测电阻、滑线变阻器、QJ23型直流电阻电桥[实验内容]1、自搭电桥测电阻..用电阻箱自搭电桥，按图10—1原理图接线。在开关K上并联一高值电阻R（1.5KΩ）,以保护检流计。在测试前要考虑以下问题：(1)接好线路，拟好实验步骤，经教师检查后方可通电作实验。须特别注意实验中勿超过电阻箱的额定电流。(2)调节电桥，使它工作在最灵敏状态。取=1,