用惠斯登电桥测电阻实验论

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1、实验论文课题名称：用惠斯登电桥测电阻专业及班级：2012级电子信息工程二班学号：20121270XXXX姓名：唐粱指导老师：孔文婕电子工程学院2012年12月25日-10-惠斯登电桥实验论文摘要：本实验介绍如何用惠斯登较为精确的测量电阻的阻值，以及试验中可能出现的问题分析和解决办法。引言：惠斯登电桥是一种常用的电学仪器，它可用来测量电阻、电容、电感等电学量，还可以通过参量转换对温度、压力等非电学量进行测量。是电学实验中较为典型且重要的基本实验，自组惠斯登电桥是本实验的重要内容也是关键所在。关键词：自组惠斯登电桥、电桥灵敏度、灵敏电流计、不确定度正文：问

2、题：1.电阻哪种方法更精确？分析问题：平常使用最多的莫过于-10-用万用表测电阻了，而用仪器本身决定它的精度是很低的，所以此方法只能用来估测电阻。中学时学过用伏安法测电阻，此方法与前一种相比大大增加了精度，但由于电流表、电压表自身的电阻，还是不够精确的测量出电阻的阻值。因此需要更为精确的测量仪器——惠斯登电桥！解决问题：用惠斯登电桥测电阻。2.为什么要测量电桥灵敏度？答：因为在利用自组惠斯登电桥测电阻时，当电桥平衡后，流过检流计的电流Ig理论上应为零，但实际上检流计的灵敏度有一定的限度，当Ig小到我们感觉不到检流计的偏转时我们就认为电桥平衡了，因此Rx

3、的测量就会有误差。所以要测量电桥灵敏度。3.如何提高电桥灵敏度？答：（1）选择R2/R3=1灵敏度最高。(2)选择电压灵敏度高的检流计。(3)适当提高电桥的工作电压，可提高灵敏度，但不要超过各元件的额定电流。4桥路平衡的条件是？-10-答：当两桥臂的电阻比值相等时即Rx=R2*R3/R4,我们就认为电桥平衡。【实验目的】1.掌握惠斯登电桥测电阻的原理。2.学会自组惠斯登电桥测量电阻的方法。3.了解电桥灵敏度的概念以及提高电桥灵敏度的几种方法。【实验仪器】可变电阻箱3个、灵敏电流计、滑线变阻器、待测电阻、直流电源、多用电表、开关及导线等。【实验原理】1.

4、惠斯登电桥原理电桥法-10-是电学的测量方法之一，它是测量电阻的很重要也是应用最普遍的一种方法。惠斯登电桥又称单臂电桥，通常用来测量中值电阻。它是有四个电阻R2、R3、R4和待测电阻Rx联成的一个封闭四边形，在四边形的对角A和B上接入直流电源，对角C和D之间接入检流计而组成，如图所示，图中四边形的每一条边称为电桥的一个臂，而CD这条对角线就是所谓的“桥”，“桥”的作用是将C、D两点的电位直接进行比较，当C、D两点的电位相等时，检流计G中通过的电流为零，即Ig=0.电桥达到平衡。这时的电桥称为平衡电桥，检流计称为指零仪器。Uac=Ucd，Ucb=Udb根

5、据欧姆定律有I1*Rx=I4*R4，I2*R2=I3*R3因为I1=I2，I3=I4所以有Rx/R2=R4/R3即Rx=R2*R4/R3其中，Rx为测量臂，R2、R3称做比例臂，R4称做比较臂。而ΔRx/Rx=ΔR3/R3+ΔR3/R3+ΔR4/R4交换臂之前ΔRx=（ΔR2/R2+ΔR3/R3+ΔR4/R4）*Rx-10-交换臂之后ΔRx＇=(ΔR2/R2+ΔR3/R3+ΔR4＇/R4＇)*Rx＇所以Rx*Rx＇=R4*R4＇则有Rx=sprt（R4*R4＇）则R=Rx+(-)uRx2.电桥灵敏度定义:电桥平衡时，若一臂的阻值为R，改变以微小量ΔR后

6、，引起检流计偏转Δn格，则电桥相对灵敏度S为实际上，待测电阻Rx一般不能改变，所以只能改变比较臂的阻值，以ΔR4/R4代替ΔRx/Rx，于是S=Δn*R4/ΔR43.测量不确定度：用电桥测量电阻时，测量不确定主要来源于电阻箱的误差和电桥灵敏度带来的误差。电阻箱铭牌：100001000100101010.1%0.1%0.1%0.2%0.5%5%ΔR＝θ％×R-10-【实验内容及步骤】1.取出万用表，将万用表表针接触测出表的自身相应档位误差并记录（如0.5欧）。用万用表粗略测出待测电阻阻值并记录（如199.8欧）。2.按照原理图用3个电阻箱和待测电阻及检流

7、计组装电桥，取电源电压E=3.0V。接好后闭合开关Ke，再闭合Kg。检查检流计是否偏转；若偏转，则电路正常。此时断开Ke、Kg。移去滑动变阻器R，再连接好线路。3.取比例臂电阻R2=R3=199.8OΩ，粗调R4等于待测电阻的粗测值199.8Ω。接通电源并调节R4使检流计指针指零，使电桥平衡，记录下各桥臂的阻值。4.在电桥处于平衡状态下，分别增加和减少R4的值，使检流计指针偏转1格，记录下对应的Δ-10-R4(+)、n（-）和ΔR4（-）、n（-）.1.将R4与Rx交换位置，重新调节R4使电桥平衡，此时R4的读数记为R4＇。仿步骤4测出相应的数值ΔR＇

8、（+）、n（+）和ΔR4＇（-）、n（-）。根据Rx=sprt（R4*R4＇）测出Rx的值，根