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1、第1页,共10页,编辑于2022年,星期五 电桥电路在电磁测量技术中有着广泛的应用,可以测量电阻、电容、电感、频率、温度、压力等许多物理量,也广泛应用于自动控制中。本实验所讨论的是直流单臂电桥(又称惠斯通电桥),主要是用来测量中等阻值(10105)电阻的;测量低阻(1010-5)用直流双臂电桥(又称开尔文电桥);测量高阻(1061012)则用专门的高阻电桥或冲击法等测量方法。第2页,共10页,编辑于2022年,星期五【实验目的】1.掌握惠斯通电桥基本原理,了解桥式电路的特点。2.掌握电桥的使用方法。3.了解电桥灵敏度概念。【实验器材】板式惠斯通电桥,直流稳压电源,检流计,滑线变阻器,待测电阻,
2、电阻箱,双刀双掷开关,导线。第3页,共10页,编辑于2022年,星期五图1 惠斯通电桥电路【实验原理】1.电阻的测量直流单臂电桥的原理电路如图1所示。它是由四个电阻连成一个四边形回路,这四个电阻称为电桥的四个“臂”。在这个四边形回路的一条对角线的顶点间接入直流工作电源,另一条对角线的顶点间接入检流计,此支路一般称作“桥”。第4页,共10页,编辑于2022年,星期五设流过电阻的电流分别是则在电桥平衡时有:由上式整理可得:第5页,共10页,编辑于2022年,星期五的测量结果与电桥中桥臂电阻 和 的准确度有直接联系,如果桥臂电阻本身不准,必将给测量结果带来一定的系统误差。保持 的电阻值不变,调节 使
3、电桥重新达到平衡,于是得第6页,共10页,编辑于2022年,星期五2.电桥灵敏度定义:电桥的灵敏度是指当电桥平衡时,Rx的单位变量所引起检流计指针偏离平衡位置的相应偏转格数第7页,共10页,编辑于2022年,星期五R0RPRxRKK1K2MDNE1234567LbLa图2 滑线式电桥电路图第8页,共10页,编辑于2022年,星期五【实验内容及步骤】1.用滑线式电桥测电阻,按图2接好线路。2.电桥调平衡:先粗调,再细调。【注意事项】1.电桥通电时间不能过长,不测量时应关掉电源。2.各接线旋钮必须拧紧,否则接触电阻过大,影响测量的准确度,甚至无法达到平衡。3.每次开始重复测量时,都必须将保护电阻R
4、P放到阻值最大处,以保护检流计。4.在测定待测电阻前,应先粗略估计待测电阻的阻值,选择标准电阻R0接近待测电阻的阻值,以保证平衡点在电阻丝的中部,有利于减小测量误差。5.用替代法测Rx,即电桥平衡后若以电阻箱某值RN 替下Rx时桥仍平衡,则Rx=RN。注意替代时需断开电源。第9页,共10页,编辑于2022年,星期五【思考题】1.电桥法测量电阻的原理是什么?如何判断电桥平衡?2.用惠斯通电桥测电阻,比率臂应怎样选取才能保证测量有较高的准确度?3.用测电阻比用4.比较用自组桥和箱式桥的测量结果(提示:分析本实验所用连接导线是怎样影响测量结果的?)测电阻有什么优越性?第10页,共10页,编辑于2022年,星期五