电桥实验.ppt

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1、China University of Geosciences直流电桥测电阻实验直流电桥测电阻实验中国地质大学（北京）中国地质大学（北京）物理实验教学中心物理实验教学中心2012.09China University of Geosciences 电桥法在电测技术中应用十分广泛，可以用来测量电桥法在电测技术中应用十分广泛，可以用来测量电阻、电容、电感、频率、温度、压力等许多物理量，并电阻、电容、电感、频率、温度、压力等许多物理量，并且具有较高的测量精度。且具有较高的测量精度。直流单臂电桥直流单臂电桥又称又称惠斯通电桥惠斯通电桥，用于精确测量中等阻值的，用于精确测量中等阻值的电阻。电阻。本次实验

2、主要是学习应用惠斯通电桥测电阻。本次实验主要是学习应用惠斯通电桥测电阻。背景及意义背景及意义平衡电桥，非平衡电桥；平衡电桥，非平衡电桥；单臂电桥，双臂电桥；单臂电桥，双臂电桥；直流电桥，交流电桥直流电桥，交流电桥.电桥分类：电桥分类：China University of Geosciences1.掌握直流电桥（惠斯通电桥）测电阻的掌握直流电桥（惠斯通电桥）测电阻的原理和原理和方法方法（比较法）；（比较法）；2.分析电桥法测电阻的分析电桥法测电阻的实验误差实验误差；3.电桥法测电阻的电桥法测电阻的不确定度的评定不确定度的评定。实验目的实验目的China University of Geosci

3、ences实验原理（惠斯通电桥）实验原理（惠斯通电桥）电桥法是一种用比较法进行测量的方法，在平衡条件下将待电桥法是一种用比较法进行测量的方法，在平衡条件下将待电桥法是一种用比较法进行测量的方法，在平衡条件下将待电桥法是一种用比较法进行测量的方法，在平衡条件下将待测电阻与精密电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。测电阻与精密电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。测电阻与精密电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。测电阻与精密电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。l l 电桥平衡时（电桥平衡时（电桥平衡时（电桥平衡时（Ig=0Ig=0）：）：）：）：如果已知如果已知r1、r2和和r3，则可以求出，则可以求出

4、Rx。且且1.基本原理和平衡条件基本原理和平衡条件China University of Geosciences2.平衡电桥的灵敏度平衡电桥的灵敏度：电桥平衡时，若任意改变其中一臂：电桥平衡时，若任意改变其中一臂的电阻值的电阻值r，使其变为，使其变为r r，则平衡条件被破坏，电流计，则平衡条件被破坏，电流计偏转偏转格数，定义电桥灵敏度格数，定义电桥灵敏度S为为为了得到比较法灵敏度引起的测量误差，引入为了得到比较法灵敏度引起的测量误差，引入灵敏阈灵敏阈s：1-2小格小格提高电桥灵敏度的途径？提高电桥灵敏度的途径？二者关系：二者关系：实验原理（惠斯通电桥）实验原理（惠斯通电桥）China Univ

5、ersity of Geosciences仪器造成仪器造成方法造成方法造成即为即为s不确定度计算不确定度计算China University of Geosciences被测电阻：被测电阻：电压表电压表3伏量程内阻伏量程内阻实验仪器实验仪器China University of Geosciences 电电 源源接线柱电压输出旋钮电源开关数字显示功能转换按钮右侧电路右侧电路China University of Geosciencesv检流计和保护电阻检流计和保护电阻保护电阻在调平衡前应放在最大值；保护电阻在调平衡前应放在最大值；随时观察电表，不要超出其量程。随时观察电表，不要超出其量程。Ch

6、ina University of Geosciences 电阻箱电阻箱 Z 36,Z21型号型号性能性能阻值范围阻值范围（）精度精度等级等级功率功率ZX360-99990.10.5WZX210-99999.90.10.5WChina University of Geosciences1）自行组装电桥；）自行组装电桥；2）测电压表）测电压表3伏量程内阻伏量程内阻Rx：首先初步估计电阻值首先初步估计电阻值:固定比率系数固定比率系数C=r1/r2=5000:5000，先，先在低电压下，调节电桥平衡，测量电阻在低电压下，调节电桥平衡，测量电阻Rx；电压电压E分别为分别为1V、3V、5V时，再次调节电

7、桥平衡，测量电阻时，再次调节电桥平衡，测量电阻Rx，并计算相应，并计算相应的电桥灵敏阈的电桥灵敏阈s(Rx)及灵敏度及灵敏度s；3）改换比例）改换比例2500:5000，测量，测量Rx的值；的值；4）*设计实验，测量检流计的内阻。设计实验，测量检流计的内阻。实验内容实验内容China University of Geosciences内容：内容：1.数据整理，得到测量结果；数据整理，得到测量结果；2.数据结果的分析讨论：数据结果的分析讨论：sE关系；关系；判断测量判断测量R Rx x的最佳条件；的最佳条件；3.不确定度的计算不确定度的计算（最佳条件下）；（最佳条件下）；4.*设计实验：设计思路

8、，步骤，数据结果；设计实验：设计思路，步骤，数据结果；5.总结本实验的物理思想、测量方法、数据处理的总结本实验的物理思想、测量方法、数据处理的特点，并进行误差分析。特点，并进行误差分析。实验报告实验报告China University of Geosciences注意事项注意事项v不允许带电接线不允许带电接线，接完线后，检查，接完线后，检查电源输出电压、电源输出电压、开关、保护电阻开关、保护电阻是否处于正确状态，再开通电源；是否处于正确状态，再开通电源；v看清并分析电路图，从正极开始接线，接完一个回看清并分析电路图，从正极开始接线，接完一个回路再接另一个，路再接另一个，正极流入负极流出正极流入负极流出；v电阻箱使用时，电阻箱使用时，阻值应该由低位到高位连续调节阻值应该由低位到高位连续调节；v随时观察电表，不要超出其量程；随时观察电表，不要超出其量程；v若有反常，立即切断电源。若有反常，立即切断电源。