电阻测量方法专题

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1、第五章电阻测量方法专题电阻是电学元件的基本参数之一。在进行材料特性和电器装置性能研究等工作中，经常要测量电阻。测量方法有伏伏法、安安法、等效替代法、极值法、补偿法、半偏法、电桥法等都是伏安法的具体拓展。在具体测量时各有优缺点。1欧姆以下的为低值电阻采用开尔文电桥；1欧姆到100千欧姆之间的为中值电阻惠斯通电桥测量；100千欧姆以上的为高值电阻一般可利用放电法来进行测量。元件的电流随电压变化的关系图就是该元件的伏安特性曲线。若元件的伏安特性曲线呈直线，则它的电阻为常数，为线性电阻；若呈曲线，即它的电阻是变化的，则为非线性电阻。非线性电阻伏

2、安特性所反映出来的规律总是与一定的物理过程相联系的。利用非线性元件的特性可以研制各种新型的传感器、换能器，在温度、压力、光强等物理量的检测和自动控制方面都有广泛的应用。在非平衡电桥中，某一个臂或几个臂可以是传感元件，其阻值可随某一物理量的变化而相应改变，用非平衡电桥可以快速连续地测定其阻值的改变，因此可以得到该物理量的变化信息，从而完成一定的测量。因此，电桥电路不仅可精测电阻，而且可以用于测量电感、电容、频率等许多物理量，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。根据用途不同，电桥有多种类型，它们的性能、结构各异，但其基本原理却是相同的。

3、预习提要1、单臂电桥和双臂电桥的平衡条件及原理图解释。如何测量电桥灵敏度。双臂电桥怎样避免了附加电阻的影响？2、如果待测低电阻的两个电压端引线电阻较大，对测量结果有无影响？为什么？3、二极管中PN节工作原理，比较硅和锗二极管伏安特性曲线，画出它们的理论曲线。4、放电法测量高电阻的原理。5、利用伏伏法和安安法，设计电路图测量电阻为200欧待测电阻。实验目的1、系统掌握电阻测量的方法。2、掌握误差的分配原则。在伏安法测电阻中，学会如何选择电表量程，实验电流和实验电压。3、学会用伏安法测绘元件的伏安特性4、设计电路并用示波器观察LED的伏安特

4、性曲线。5、研究非平衡电桥的工作特性。实验器材实验装置板（超高电阻、高电阻、中值电阻、低电阻、晶体二极管、发光二极管）、导线、滑线式惠斯登电桥、QJ23a型箱式直流单臂电桥、直流稳压电源、滑线变阻器(0～100Ω或0～200Ω)、ZX21型旋转式电阻箱、检流计、冲击电流计，电流表，可调电容箱，电压表，滑线变阻器，双刀双掷开关，秒表，阻尼电键、示波器、信号发生器。专题项目1、伏安法测电阻和元件伏-安特性的测量2、直流电桥测电阻和研究非平衡电桥的工作特性3、设计一电路用示波器观察二极管的伏安特性曲线。1、放电法测量高电阻实验一伏安法测电阻值

5、和元件伏-安特性的测量【实验原理】一、用伏安法测电阻值根据欧姆定律，若能测出电阻Rx两端的电压U和流过电阻Rx的电流I，则待测电阻值为（5-1-1）1、测量电路。图5-2外接法测电阻图5-3补偿法测电阻图5-1内接法测电阻（1）电流表内接法接线如图5-1所示，相对误差为：E内=。（5-1-2）当Rx>>RA时，相对误差较小，可用内接法测量。（2）电流表外接法接线如图5-2所示，相对误差为：E外=（5-1-3）当Rx<

6、，从而克服了由于电表内阻的影响而产生的系统（方法）误差。从理论上讲，测量最准确。电流表内、外接法的选择：当待测电阻值时，选内接法；若时，选外接法；若Rx与相近，两法都可以用。电表量程的选择和内阻的计算：为了减小仪表到来的系统误差，电表尽量选小量程，使电流表和电压表指针偏转满量程的2/3以上。但换量程的次序是从大到小。电压表的内阻RV=每伏欧姆数（Ω/V）×量程。电流表的内阻RA查附录Ⅰ电表参数表。对于指针式仪表的读数，有效数字一般要读到分度的十分之一。2、误差分析在修正了测量电路系统误差后，根据有关不确定度的定义可以得到测量结果的不确定

7、度：电流表，；电压表，；电表精度引起的不确定度：(I、U为测量中间值)；结果：R=Rx测±uC（R）。与标准值的相对误差二．伏-安特性二极管具有单向导电特性，其电阻为非线性电阻，可用图5-4所示的伏-安特性曲线来描述。图5-4二极管的伏-安特性曲线二极管所加正向电压很小时，二极管呈现的电阻值很大、正向电流很小；当电压超过某一数值时，二极管电阻变的很小，电流增长很快，称为死区电压。硅二极管的死区电压约为0.5V，锗二极管的死区电压约为0.2V。使用二极管时要注意，电流不能超过最大整流电流，否则二极管容易被损毁。二极管加反向电压时，电阻很大

8、；并且反向电压达到一定范围时，反向电流的值几乎不变。当反向电压增加到一定数值后，反向流突然增大，对应电流突变这一点的电压称为二极管的反向击穿电压。使用二极管时，所加反向电压不得超过反向击穿电压的值。【实验内