电桥平衡法测电阻.pdf

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1、 电桥平衡法测电阻【实验目的】1.掌握单臂电桥（惠更斯电桥）测电阻的基本原理和方法，了解桥式电路的特点；2.通过实验的方法了解电桥灵敏度与元件各参量的关系 3.学习实验的记录和结果的误差分析。【预习题】1.单臂电桥的平衡条件是什么 2.测量电阻的原理是什么【实验仪器】DHQJ-3 型非平衡电桥；待测电阻；导线 DHQJ-3 型非平衡电桥是专门为教学实验设计的，面板图和内部结构如图所示。它将平衡 电桥和非平衡电桥合为一体，可以组成属于平衡电桥的惠更斯电桥、开尔文电桥，也可以组 成多种形式的非平衡电桥，是一种综合性的电桥实验仪器。节 R，使电桥平衡，检流计为 0，就可以根据（1）式得到待测电阻 R

2、 之值。图 2-4-1 DHQJ-3 型非平衡电桥面板图 26 0 27 O 2S.O 23 O 24 O 匚 J 25 0 12 O U O 19 O 21 20 Q 22 O O 29 O O O O 3 O 4 O 5 O O 7 O S O 9 R为待测电阻R,R3为标准比较电阻，式中K=R/R1,称为比率，一般单臂电桥的 K有、1、10、100、1000 等。本电桥的比率 K可以任选。根据待测电阻大小，选择 K后，只要调 图 2-4-2 DNQJ-3 型非平衡电桥面板示意图 I.工作电源负端；2.R电阻端；3.R电阻端；4、5.双桥电流端；6.R3电阻端;7 单桥被测端；8.R电阻端

3、；9 工作电源正端；10 数显直流毫伏表；II、12、13、14 为R电阻调节盘，分别为：X 1000、X 100、X 10、X 1 电阻盘；15、16、17、18 为 艮电阻调节盘，分别为：X 1000、X 100、X 10、X 1 电阻盘；19、20、21、22 为 Rs 和R3电阻调节盘，分别为：X 1000、X 100、X 10、X 1 电阻盘；23 电源指示灯；24 电源选择开关，分别可选：双桥、3V、6V、9V 四种工作电源；25.电桥输出转换开关，扳向下为内接，扳向上为外接；26、27.电桥输出“外接”端；28.屏蔽端，接仪器外壳；29、30.电桥的 B、G 按钮，即工作电源和电

4、桥输出通断按钮。【实验原理】1.单臂电桥是平衡电桥，其原理如图 2-4-3 所示，从图中可知：R、F2、F3、F4构成一电桥,A C两端供一恒定桥压 US，B、D之间为有一电压表，当平衡时,BD无电流流过，BD两点为 等电位，则：UB（=UDC 下式成立：I 1R=I 2R2 I 1R?=I R1(2-4-1)(2-4-2)R R2 昱 R4(2-4-3)节 R，使电桥平衡，检流计为 0，就可以根据（1）式得到待测电阻 R 之值。2 电桥的灵敏度 电桥平衡后，若改变任一桥臂电阻，必然会破坏平衡，使检流计指针发生偏转。设电 桥平衡后，将某一桥臂 R改变一小量 R引起检流计偏转为 n S-R R【

5、实验步骤】将 1、2、3 端钮用导线连接，&9 两端钮也用短导线连接。“6V”。25 为电桥输出开关，本实验为仪器本身数显表测量，可选“内接”4.被测电阻 Rx（高阻）接至 7、8 两接线端钮如图 2-4-4 所示。5.根据待测电阻的大小，调节 R 和艮桥臂的值确定比例，然后调节 R3使桥路输出电压示数 尽可能接近零，再将输入电压逐步调到“6V、“9V”，仔细调节比较臂最后两位旋钮，使电 压示数最接近“零”，记录下 F3的大小，根据电桥平衡条件，计算出 Rx（高阻）的大小,数据记录在表格 1。6将 Rx（低阻）按图 2-4-5 接线，从待测电阻 Rx 两端引出三根接线，其中一端引一根线 n则定

6、义电桥灵敏度为(2-4-5)1.熟悉 DHQJ-3 型非平衡电桥的实验仪器。2.3.将电桥上的开关 24、25 拨到合适位置。24 为电源选择开关,根据被测阻值大小选择“3V”7撰写符合要求的实验报告，通过计算结果分析桥臂比的改变对电桥灵敏度的影响，并计 算电桥灵敏度和电阻箱所引起的不确定度，报告中必须要有实验结果和对本实验的分析或体 会。1 2 3 4 5 6 7 8 9 0-00 0 O 0 O 0-0 图 2-4-4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 CMX)0 0 0 0 0 0 图 2-4-5【注意事项】1.连接电路的过程中，电源要断开。2.估计被测电阻大小，选择适用的桥臂比率。3

7、.接线正确，接线柱必须紧固。【数据记录及处理】（灵敏度）根据实验要求，把数据记录在表格内：表格2-4-1 R（蓝）比例 R(Q)R(Q)RB(Q)R?(Q)n R(Q)S 1 1：1 连接桥路，另一端引出两根线，一根称电位端连到电阻 R3上，另一根为电流端连到电源回 路上，测量待测电阻的大小，数据记录在表格 2-4-2 2 1：2 3 1：5 4 1：8 5 1：10 表格2-4-2 R(白)比例 Rz(Q)R(Q)R?(Q)RB(Q)n R(Q)S 1 1：1 2 1：5 3 1：10 4 1：50 5 1:100 【思考题】1.为什么用电桥测电阻比用伏安法、欧姆表测电阻更准确 2.电桥的灵敏度与哪些因素有关 3.如果用直流电桥测电表内阻测量的精度主要取决于什么