电阻测量的设计实验报告

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1、佛山科学技术学院课程名称实验项目专业班级姓名学号指导教师成绩日期年月日【实验目的】1・掌握减小伏安法测量电阻的方法误差和仪表误差的方法；2.根据测量不确定度的要求，合理选择电压表和电流表的参数；3.根据给定实验仪器合理设计变形电桥电路（或电压补偿测量电路）测量电阻。【实验仪器】直流稳压电源、伏特表、毫安表、被测电阻、滑线变阻器（或电位器）2个、电阻箱2只、开关式保护电阻、开关。【实验原理】1.方法误差根据欧姆定律，测出电阻他两端的电压£/,同时测岀流过电阻凡的电流/,则待测电阻值为(24-1)通常伏安法测电阻有两种接线方

2、式：电流表内接法和电流表外接法。由于电表内阻的存在，这两种方法都存在方法误差。在内接法测量电路中（如图24・1所示），电流表的读数/为通过电阻他的电流厶，但电压表的读数U并不是电阻他的两端电压以，而是U=UZa，所以实验中测得的待测电阻阻值为十衍式中心是电流表的内阻。它给测量带来的相对误差为图"1内接法(24-2)内接法测量待测电阻阻值的修正公式Rx=y-RAo（24-3）在外接法测量电路中（如图24・2所示），屯压表的读数｛/等于电阻他的两端电压5,但电流表的读数/并不是流过&•的电流厶，而是E+S所以实验中测得的待测

3、电阻阻值为11nUURyR、/（y）&2〒可可忘忑彳YRxR/图24・2外接法式中是电压表的内阻。它给测量带来的相对误差为(24-4)外接法测量待测电阻阻值的修正公式R召倍(24-5)比较E内、陽

4、的大小，可以得：当Rx＞yjRARv，采用内接法测量电阻，会使环外当RyJRaRv，采用外接法测量电阻，会使环＞

5、E外I；当Rx7RaRv时，则采用内接法和外接法测量电阻都可以。其中电流表的内阻心、电压表的内阻Rv由实验室给出。1.仪器误差电压表和电流表的最大允许误差由它们的准确度等级、量程决定。若电压表、电流表的准确度等级

6、分别是®和⑷，则(24-6)(24-7)电压表的最大允许误差△u=au%-Um电流表的最大允许误差△!=a!%-Im式中Utn是电压表的量程，1,„是电流表的量程。电压测量值的B类不确定度为坎尸△u/^=au%-Um/^电流测量值的B类不确定度为z/V3=«/%-UV3考虑仪器系统误差时，它们的相对不确定度分别是(24-8)山％7“V3/(24-9)由伏安法测电阻式（24-1）,可得/(24-10)uu77丿为了减小如，电压表、电流表的准确度等级要高、量程要适当。在电表量程已选Rx定的情况下（24・8）、（24-9）两

7、式中的分子项是不变的，唯有其分母是可变的。为了减小电压或电流测量值的相对不确定度，测量时，应使U和/尽可能取大些，越接近量程如会越小。Rx【实验任务】1.待测的电阻用和/?2,标称值分别是10Q和480Q。选择合适的接线方法，用伏安法测量其阻值，使测量结果的相对不确定度如＜1%,而且方法误差要较小。Rx1.用给定的稳压电源、伏特表、毫安表、待测电阻（480Q）、滑线变阻器2个、电阻箱2只、开关式保护电阻、开关，合理设计（用伏特表、毫安表作为桥臂的）变形电桥电路(或电压补偿测量电路)测量电阻，测量结果的相对不确定度如VI%

8、。要心求画出实验电路图，写出实验条件和实验方法。【实验要求】实验前，编写好每个实验任务的操作程序，可根据下面提示的框架来编写，但应结合给出的数据，边运算边说明。1.选择电表的量程，使Um/Im与被测电阻的标称值接近，减小仪表误差。2.根据标称值与血瓦的数值比较，决定采用内接法或外接法，减小方法误差。4.<1%,按不确定度均分原则，有3.连接电路(电路图自行设计)后，进行测量，并对测量结果进行修正。(24-11)(24-12)将式(24-8)代入式(24-11)可解出U,将式(24-9)代入式(24-12)可解出人U>(2

9、4-13)(24-14)5.根据拟定的设计电路图，试述用(伏特表、毫安表作为桥臂的)变形电桥电路(或电压补偿测量电路)测量电阻所需要的实验条件和实验步骤。要求测量结果的相对不确定度如<1%。。【实验数据】Uo=lOVUm=7.5VIm=750mARX=1OQU(V)1(A)U0=3VUm=3VIm=7.5mARX=467QU(V)1(A)【实验结果】【分析讨论】1.为保护直流稳压电源和元件，接通和断开电源前均需先使电源输出为零，然后再接通或断开电源开关。对输出调节旋钮的调节必须轻而缓慢，逐步增加至需要值，避免电表超量程。

10、2.为减小指针式仪表的仪表误差，通常仪表的读数小于满刻度的1/3,应更换量程。仪表读数二量程X指示格数一总格数，仪表读数要读准有效位数（要估读1位）；3.用开关式保护电阻的代替检流计吋，其开关的开合吋，应密切注视各电表指针是否有偏转变动。【思考题】1.若测510Q的电阻，电压表内阻RV二20KQ,电流表内阻RA二1Q