电桥法测电阻(2).docx

《电桥法测电阻(2).docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、.实验十电桥法测电阻电桥是一种精密的电学测量仪器，可用来测量电阻、电容、电感等电学量，并能通过这些量的测量测出某些非电学量，如温度、真空度和压力等，被广泛应用在工业生产的自动控制方面。【实验目的】⒈掌握用惠斯登电桥测电阻的原理和特点。⒉学会QJ19型两用直流电桥的使用。⒊了解双臂电桥测低电阻的原理和特点。【实验原理】直流电桥主要分单臂电桥和双臂电桥。单臂电桥又称惠斯登电桥，一般用来测量102～106-5-2范围的电阻。实验所用的的电阻。双臂电桥又称开尔文电桥，可用来测量10～10QJ19型电桥是单、双臂两用直流电桥。⒈惠斯登单臂电桥的工作原理惠斯登

2、电桥的原理电路如图3-10-1所示，四个电阻R1、R2、R3、和Rx称为电桥的四个臂，组成一个四边形ABCD，对角D和B之间接检流计G构成“桥”，用以比较“桥”两端的电位，当D和B两点的电位相等时，检流计G指零，电桥达到了平衡状态。此时有I1R1I2R2，IxRxI3R3由于I1Ix，I3I2因此可得图3-10-1惠斯登电桥的原理电路图RXR1R3（3-10-1）R2（3-10-1）式为惠斯登电桥的平衡条件，根据R1、R2和R3的大小，可以计算出待测电阻Rx的阻值，一般称R1、R2为比率臂，R3为比较臂。;.⒉开尔文双臂电桥的工作原理在惠斯登电桥电

3、路中，存在着接触电阻和接线电阻，这对低电阻的测量将带来很大的误差。特别是当待测电阻的阻值与接触电阻同数量级时，测量便无法进行。在此情形下，为了获得准确的测量结果，必须采用开尔文双臂电桥进行测量。开尔文双臂电桥的电路结构如图3-10-2所示，Rx为待测电阻，RS为低值标准电阻，R1、R2、R内和R外均为阻值较大的电阻，Y表示联接Rx和.图3-10-2双臂电桥的电路结构图RS的接线电阻（其中包括这一接线与Rx和RS的接触电阻）它与Rx，RS同数量级，是引起测量误差的重要因素，必须设法消除它的影响。对图中以7、2、4为顶点的△形电路变换成Y型电路后，就

4、可把双臂电桥变成一个惠斯登电桥，根据惠斯登电桥的平衡条件，不难得到开尔文电桥的平衡方程。R外RSR2rR外R内)(3-10-2)RXR2(R2R1R内rR1不难看出，如果在电桥结构上能够做到R内=R外和R1=R2(3-10-2)式右边的第二项为零，此时平衡方程就变成如下形式：R2R外RS（3-10-3）R1实际上不可能完全做到R内=R外，R1=R2，但只要把r值做得很小，(3-10-2)式右边的第二项便为二阶无限小量，此时就可以认为(3-10-3)式成立。⒊电桥的灵敏度(3-10-1)式和(3-10-3)式是在电桥平衡条件下推导出来的，在实验中测试

5、者是依据检流计G的指针有无偏转来判断电桥是否平衡的。然而，检流计的灵敏度是有限的。例如，选用电流灵敏度为1格/1微安的检流计做为指零仪，当通过检流计的电流小于10-7安培时，指针;..偏转不到0.1格，观察者难于觉察，就认为电桥已达平衡，因而带来测量误差。对此引入电桥灵敏度的概念。它定义为Sn(3-10-4)RxRxRx是在电桥平衡后Rx的微小增减量，实际上是桥臂R的增减量；n是相应的检流计偏转格数。电桥灵敏度S的单位是“格”。S越大在Rx基础上增减Rx能引起的检流计偏转格数就越多。电桥越灵敏，测量误差减小。如S=100格表示当Rx改变1%时检流计

6、有1格的偏转。电桥灵敏度的大小是与工作电压有关的。在实验中，为使电桥灵敏度足够，电源电压不能过低，当然也不能过高，否则可能损坏电桥。【实验内容】26⒈用两端式单臂电桥测电阻（10～10）⑴利用万用表欧姆档粗测被测电阻Rx的阻值⑵按图3-10-3连接线路图3-10-3两端式单臂电桥测电阻接线图①将检流计接到“检流计”端钮（检流计的使用参见实验十二）。②稳压电源接到“电源（两）”端钮。③被测电阻接到“未知电阻（两）”端钮，“标准电阻（四）”端钮用短路片连接。⑶连线后检查四个按钮开关，将其松开。经教师检查后方可打开稳压电源及灵敏电流;..计的电源开关。⑷

7、根据被测电阻Rx的估计值从表3-10-1中选择R1、R2及电源电压值。用S1、S2两个旋钮调R1、R2为所选之值，调稳压电源输出为所选值。先根据估RxR1R3算出R3R2的估计值，将测量盘放置该值。表3-10-1Rx()桥臂电阻()电源电压>≤R1R2（V）1021031021021.510310410310231041051041026105106104106⑸首先将“电源（两）”按键按下并旋转卡住，接通电源。然后按下“粗”按键，调节测量盘电阻R3直到检流计指零；断开”粗“按键，按下”细“按钮，调R3的后两个转盘（一般是这样）直到检流计准确指零为

8、止，即电桥处于平衡状态。记录R1、R2及R3的值，由RxR1R3计算Rx值。R2⑹若光标迅速离开标尺零刻线甚至跑出标尺外，