篩選電阻[專業(yè)知識(shí)]

1、篩選電阻實(shí)驗(yàn)要求: 現(xiàn)需要在100只阻值在 700到1200之間的電阻中篩選出阻值為1000的電阻，要求不確定度不高于1%。并進(jìn)一步對(duì)篩選出的這些電阻進(jìn)行分組，使得每組內(nèi)的電阻相互之間阻值的差別不高于 0.1%。為了使篩選既快速、準(zhǔn)確又經(jīng)濟(jì)的目的，可考慮設(shè)計(jì)自搭惠斯通電橋、并利用電橋靈敏度的概念對(duì)電阻進(jìn)行篩選。設(shè)計(jì)原理：(見直流電橋測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)) 1、電橋平衡時(shí)： 2、電橋靈敏度： 定義 ， 分析計(jì)算 3、本實(shí)驗(yàn)中引起不確定度的主要原因有： （1）電橋靈敏度引起的不確定度： （2）電阻箱阻值不確定度： （本實(shí)驗(yàn)中電阻箱級(jí)別為 ，電阻箱阻值不確度可表示為，可以看出對(duì)于中等阻值的電阻，第一項(xiàng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于

2、第二項(xiàng)，故有為定值）。 （3）導(dǎo)線電阻引起的不確定度：實(shí)驗(yàn)中電阻取值較大可以不考慮導(dǎo)線電阻。 因此，測(cè)量的總不確定度為： 設(shè)計(jì)方案：1、不確定度分析 篩選阻值為1000的電阻，要求不確定度不高于1%。由前面對(duì)不確定度的討論可知，故設(shè)計(jì)電橋時(shí)只需考慮電橋靈敏度產(chǎn)生的不確定度分量的影響，要求 由此式可以看出，當(dāng) 或 時(shí) ，都可使，因此使用靈敏度為100格（或1000格）的電橋?qū)﹄娮柽M(jìn)行篩選，當(dāng)檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)不大于1格（或10格）時(shí)，這樣的電阻就是滿足要求的。2、合適的電橋靈敏度 進(jìn)一步考慮對(duì)篩選出的這些電阻進(jìn)行分組，要求每組內(nèi)的電阻相互之間阻值的差別不高于 0.1%。我們做以下分析：若取則電阻阻值

3、的差別不高于 0.1%時(shí)，檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)，這在實(shí)驗(yàn)上是很難分辨的；若取則電阻阻值的差別不高于 0.1%時(shí)，檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)，因此，選擇是合適的。3、合理選擇電橋參數(shù) 根據(jù)公式我們通過(guò)合理選擇撿流計(jì)靈敏度、電源電動(dòng)勢(shì)及四臂電阻值的大小，就可使得。 例如：取 當(dāng) 當(dāng) 4、篩選電阻 利用該電橋可將對(duì)電阻的篩選及分組同時(shí)進(jìn)行。先使用一只1000的精密電阻（精度0.05%）作為待測(cè)電阻，調(diào)節(jié)電橋平衡，并使電橋靈敏度精確地等于100格。然后換下1000的精密電阻，輪流測(cè)量其它待測(cè)電阻并記錄檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)。檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)在10格內(nèi)的電阻不確定度小于等于1%；將檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)在同一方向同一格內(nèi)的電阻

4、分為一組，這時(shí)各組內(nèi)電阻阻值相互之間的差別不高于0.1% .注意事項(xiàng)： 由于電橋靈敏度的理論值與實(shí)驗(yàn)值會(huì)存在一定差別，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)以實(shí)驗(yàn)值為準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)如果理論值與實(shí)驗(yàn)值存在差別，要根據(jù)電橋靈敏度計(jì)算公式通過(guò)調(diào)節(jié)撿流計(jì)靈敏度、電源電動(dòng)勢(shì)及橋臂電阻阻值使靈敏度滿足要求。附：由于實(shí)驗(yàn)室提供的待測(cè)電阻誤差范圍偏大，為保證能篩選出合適的電阻，可將篩選阻值為1000的條件放寬，既先任選一待測(cè)電阻調(diào)節(jié)電橋平衡，以該電阻的阻值作為篩選阻值。如果實(shí)驗(yàn)給出的是箱式電橋，應(yīng)按照說(shuō)明書合理使用電橋。通過(guò)測(cè)量電橋靈敏度確定出檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)在幾格內(nèi)電阻阻值的不確定度小于1%；確定出檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)在幾格內(nèi)電阻可分為一組并滿足不確定度小于等于 0.1%的要求。R11RsR2RxG保護(hù)開關(guān)K1ERK實(shí)驗(yàn)電路圖評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案：1、按實(shí)驗(yàn)要求作不確定度的定量分析。（10分） 2、分析如何合理選擇電橋靈敏度和電橋參數(shù)。（10分）實(shí)驗(yàn)步驟：1、畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。（5分）2、調(diào)節(jié)電橋平衡并測(cè)量靈敏度，記錄R1、R2、Rs、Sg、Rs 、n、S測(cè)量的值。（5分） 3、調(diào)節(jié)檢流計(jì)靈敏度、電源電動(dòng)勢(shì)及橋臂電阻阻值使靈敏度滿足要求。記錄R1、R2、Rs、Sg、Rs 、n、Rs、 S測(cè)量的值