直流单臂电桥测电阻.pptx

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1、一、实验目的（1 1）掌握用直流单臂电桥测电阻的原理和方法；（2 2）掌握线路连接和排除故障的技能；（3 3）掌握调节电桥平衡的操作方法。第1页/共14页二、实验仪器滑线式电桥、箱式电桥，电阻箱，滑线变阻器，待测电阻，数字万用表，直流稳压电源，开关。第2页/共14页三、实验原理电桥平衡时（电桥平衡时（Ig=0Ig=0）：）：k称为比率臂倍率，称为比率臂倍率，R R0 0称为比较臂，称为比较臂，R Rx x称为测量臂。称为测量臂。若若R R0 0的阻值和倍率的阻值和倍率k k已知，即可由上式求出已知，即可由上式求出R Rx x 。第3页/共14页 调节电桥平衡方法有两种：（1 1）保持电阻R R

2、0 0不变，调节倍率k k；（2 2）保持倍率k k不变，调节电阻R R0 0。本实验采用后一种方法，即保持倍率k k不变。第4页/共14页电桥的灵敏度电桥灵敏度：电桥灵敏度：电桥灵敏度：电桥灵敏度：灵敏度的物理意义是电桥平衡后，改变待测电阻阻值大小引起灵敏度的物理意义是电桥平衡后，改变待测电阻阻值大小引起灵敏度的物理意义是电桥平衡后，改变待测电阻阻值大小引起灵敏度的物理意义是电桥平衡后，改变待测电阻阻值大小引起检流计指针偏转的格数。检流计指针偏转的格数。检流计指针偏转的格数。检流计指针偏转的格数。电桥相对灵敏度：电桥相对灵敏度：电桥相对灵敏度：电桥相对灵敏度：可以证明，电桥中倍率可以证明，电

3、桥中倍率可以证明，电桥中倍率可以证明，电桥中倍率k=1k=1k=1k=1为最佳实验条件，此时灵敏度最高，为最佳实验条件，此时灵敏度最高，为最佳实验条件，此时灵敏度最高，为最佳实验条件，此时灵敏度最高，相对不确定度最小。相对不确定度最小。相对不确定度最小。相对不确定度最小。第5页/共14页四、实验内容与步骤1 1、滑线式电桥测电阻、滑线式电桥测电阻 滑线式电桥是将直流单臂电桥的比率臂电阻滑线式电桥是将直流单臂电桥的比率臂电阻R R1 1和和R R2 2用一根均匀的电阻丝来代替。电阻丝上装一个可以滑动用一根均匀的电阻丝来代替。电阻丝上装一个可以滑动的按键，按下它可将电阻丝分成的按键，按下它可将电阻

4、丝分成l l1 1和和l l2 2两段，相当于两段，相当于R R1 1和和R R2 2，各段长度可以从旁边的米尺读出。根据均匀导线，各段长度可以从旁边的米尺读出。根据均匀导线的电阻和长度成正比的关系，有的电阻和长度成正比的关系，有 这就是滑线式电桥的平衡条件。这就是滑线式电桥的平衡条件。第6页/共14页 为了消除倍率的误差对测量结果的影响，为了消除倍率的误差对测量结果的影响，实验中应在保持实验中应在保持l l1 1/l/l2 2不变的条件下，交换不变的条件下，交换R R0 0和和R Rx x再测一次。如电桥平衡时再测一次。如电桥平衡时R R0 0变成变成R R0 0，则，则，交换前交换前 交换

5、后交换后 上式为最后的测量结果。上式为最后的测量结果。第7页/共14页实验步骤：（1 1）按原理图接好线路，用数字万用表做检流计（选直流电压2V2V档），接于A A、B B之间。（2 2）把滑动按键置于电阻丝的中点，使倍率为1 1。（3 3）检查线路后接通电源。调节电桥平衡，方法是：使电阻箱各旋钮都置于“零位”，然后从倍率最大的旋钮开始测试，先旋至较大的阻值，依次减小阻值，直至ABAB间的电压值出现最小值，这样就找到了电阻的大约范围。再细调，使ABAB间的电压值为零，则待测电阻就等于R R0 0的值。（4 4）对换R R0 0和R Rx x的位置（注：连接导线不对换），并保持滑动按键位置不动，

6、重测一次，以消除电阻丝不均匀和导线电阻、接触电阻等带来的误差。第8页/共14页2 2、箱式电桥测电阻 箱式电桥的基本线路与滑线式电桥相同，面板上每个旋钮的功能和使用方法:（1 1）待测电阻由面板右下角的接入端接入。（2 2）旋钮由四个盘共同构成，分别代表个位，十位，百位，千位。（3 3）倍率旋钮用来调节比值，有七种选择：，1 1，1010，100100，10001000。测量时，要根据待测电阻的大小选择合适的倍率，务必使电阻箱的四个旋钮都用上，要使测量结果有四位有效数字，以便减小误差。（4 4）检流计和检流计机械调零。（5 5）两个按键开关，电源开关B B，检流计开关G G。G G用跃按法，以

7、防损伤检流计。第9页/共14页实验步骤：（1 1）打开箱式电桥，检流计调零，灵敏度置于最小。（2 2）将待测电阻用短导线接于两端。（3 3）选取适当倍率。（4 4）按下电源开关B B。调节电桥平衡，使R R0 0的百位以下旋钮置于零，然后用千位旋钮找出检流计指针向两边偏转的区间。这就是待测电阻的阻值范围。再细调R R0 0使检流计指针指零，记下R R0 0和倍率。第10页/共14页五、实验数据及处理1 1、滑线式电桥测电阻 1 2电阻编号 1 1 2 2R0()R0()Rx()第11页/共14页2 2、箱式电桥测电阻 3 4电阻编号倍率电压(V)R0()Rx()第12页/共14页六、思考题直流单臂电桥的平衡条件是什么？为什么用电桥测电阻比用伏安法、欧姆表测电阻准确？用惠斯通电桥测电阻时，为什么采用交换法？电桥的灵敏度与哪些因素有关？在实验中有哪些事实可以作证。如何用直流电桥测电表内阻？测量的精度主要取决于什么？第13页/共14页感谢您的观看！第14页/共14页