試驗報告電橋測電阻試驗報告

1、存在較大誤差。當取 K=1時,行。先按原線路進行測量得到一個R4值，然后將R2與R3的位置互相交換（也可實驗題目：惠斯通電橋測電阻實驗?zāi)康模? ? 了解電橋測電阻的原理和特點。2?學會用自組電橋和箱式電橋測電阻的方法。3?測出若干個未知電阻的阻值實驗儀器儀器名稱直流電源滑線變阻器1滑線變阻器2檢流計型號DH1718c 1J2354J2354AC5規(guī)格0-30V 5A100Q 2A100Q 2A0.5kv電阻箱的型號、規(guī)格及各檔的等級中阻箱型號規(guī)格x10000x 1000x 100x 10x 1x 0.1x 0.01R2ZX21a111111 Q0.10.10.20.5 12.05.0無R3ZX

2、21a111111 Q0.10.10.20.52.05.0無R4ZX21a1111110.10.10.20.52.05.0無實驗原理：Q ；1 ?橋式電路的基本結(jié)構(gòu)。電橋的構(gòu)成包括四個橋臂（比例臂R2和R3,比較臂R4,待測臂Rx）, “橋” 一一平衡指示器（檢流計） G和工作電源E。在自組電橋線路中還聯(lián)接有電橋靈敏度調(diào)節(jié)器Rg （滑線變阻器）。2.電橋平衡的條件。惠斯通電橋（如圖1所示）由四個“橋臂”電阻（R2、R3、R4、和Rx）、一個 （b、d間所接的靈敏由流計）和一個電源E組成。b、d間接有靈敏電流計 Go當b、 “橋點電位相等時，靈敏電流計G中無電流流過，指針不偏轉(zhuǎn)，此時電橋平衡。所

3、以，電橋平”衡的條件是：b、d兩點電位相等。此時有d兩U bc=U是：dc,Uab=U , 由于平衡時I g =0,所以b、d間相當于斷路，故有I4 = I 3Ix=I 2所以1 3R3 - 1 2R2可得R4R2 二 R3Rx或R4般把R2K稱為“倍率”或“比率”，R3Rx=KR4要使電橋平衡，一般固定比率K,調(diào)節(jié)R4使電橋達到平衡。3?自組電橋不等臂誤差的消除。實驗中自組電橋的比例臂（R2和R3）電阻弁非標準電阻,實際上R2與R3不完全相等，存在較大的不等臂誤差，為消除該系統(tǒng)誤差，實驗可采用交換測量法進R4值，兩次測量，電橋平衡后分別Rx 晉 R4將Rx與R4的位置交換），按同樣方法再測一

4、次得到一個 有：Rx 占 R4Rq聯(lián)立兩式得：Rx =. R4 瓦由上式可知：交換測量后得到的測量值與比例臂阻值無關(guān)。4 ?電橋靈敏度電橋靈敏度就是電橋偏離平衡狀態(tài)時，電橋本身的靈敏感反映程度。在實際測量中，為了便于靈敏度的測量和計算靈敏度對測量結(jié)果的影響，多數(shù)用電橋的相對靈敏度，用S 表示。其定義為n. ： nS 二也 R xA R 4R xR 4物理意義：橋臂電阻的單位相對變化所引起的靈敏電流計的偏轉(zhuǎn)格數(shù)。5?正確使用箱式電橋。本實驗使用的是QJ23a 型電橋，儀器自帶工作電源和檢流計實驗時不需外接（電源和檢流計）。測量時先根據(jù)待測電阻的粗測值（用萬用電表粗測）選取恰當?shù)谋壤禂?shù)（倍率）K

5、r,選取的原則是在測量時應(yīng)將測量盤電阻R4的各個刻度盤都用上，保證測量值有足夠的有效數(shù)字，再將金屬柱開關(guān)由“外接”位置換接至“內(nèi)接”位置。儀器面板上標有B、 G 字母的按鈕，分別表示電源和檢流計開關(guān)，使用時應(yīng)斷續(xù)接通。接通時應(yīng)先按 B 鈕（先接通電源），再按G 鈕（后接通檢流計）；斷開時則應(yīng)先斷G 鈕（先 斷開檢流計），再斷開 B 鈕（后斷開電源）。測量完畢后應(yīng)將短路金屬柱重新?lián)Q接至“外接”位置上。要嚴格遵守此操作程序，否則，極易損壞檢流計。6. 測量中檢流計的保護。檢流計作為平衡指示器，其允許通過的電流非常小，因此在實驗過程中特別強調(diào)保護檢流計。用自組電橋測量時，應(yīng)根據(jù)待測電阻Rx值，調(diào)R4

6、與Rx近似，調(diào)節(jié)電橋平衡時，要遵循先粗后細的原則，粗測時，先將Rg調(diào)至最大，在電橋支路上串入高阻R減小通過檢流計的電流；初步平衡后，再將Rn調(diào)至最小，并將 R短接進行細測。用箱式電橋測量時，應(yīng)根據(jù)待測電阻Rx的值，選取適當?shù)谋堵?心，并調(diào)Rs與Rx近似，調(diào)平衡時，嚴格執(zhí)行先接通B （電源），后接通G （檢流計）；先斷開G, 后斷 B 的操作程序，實驗完畢后應(yīng)及時將“內(nèi)接”短路。7?自組電橋線路中Rg的作用?；€變阻器（RG ）作為限流器串接于電源回路中，不僅用于調(diào)節(jié)橋臂電流的大小，而且還對電橋靈敏度起著調(diào)節(jié)作用。粗測時，將其阻值調(diào)至最大，使橋臂電流減小，降低電橋靈敏度；細測時，將其阻值調(diào)至最小

7、，使橋臂電流增大，提高電橋靈敏度。實驗內(nèi)容1、 、選擇被測電阻及測量參數(shù)：選擇好待測的電阻，根據(jù)其阻值范圍選擇合適的K 值，由K值確定R2、R3的阻值，保證 R4有4位效數(shù)字（如 Rx為250 Q,為了保證&有4位有 效數(shù)字， R2 為 100.0 Q, R3 為 1000.0 , R4 約為 2500 Q）。注：選定電阻后，計算電阻額定電壓，以便選擇電源工作電壓值。2、 查電源：打開電源，選好輸出端，利用電壓微調(diào)調(diào)節(jié)輸出電壓最小，然后關(guān)閉電源。3、 接線：按照實驗線路圖布置儀器，依照回路接線法接線。再檢查各實驗參數(shù)及連線是否正確。4、測量：檢查完成后，打開電源，調(diào)一微小電輸出，觀察電

8、路反應(yīng)是否正常，若不正 常（如檢流計指針通斷時不偏轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)過大），則再次檢查接線及各電阻阻值。正常后，將電壓增大至工作電壓，進行測量。5、重復14,測量一個電阻共 6次，電橋換臂前與換臂后各測量3次。6、用箱式電橋測量同樣八個電阻阻值。數(shù)據(jù)記錄與計算舉例。1、用自組電橋測電阻及測量其靈敏度根據(jù)公式 Ua （R）二？ " （Rxi_Rx）V n （n -1 ）測得自組電橋的靈敏度的平均值為：送（S -S）根據(jù)公式Ua（S）:a J ¥n（n-1）一、簡單線路故障的原因和排除實驗中出現(xiàn)故障是不可避免的正常情況，簡單線路故障的排除則是大學生必須掌握的基本技能'傀-Rx)2

9、算出A類不確定度Ux(R)=16.44 Q , 6(61)S =530.59div(S S)E-V - '算出A類不確定度gS)=165.84div6(6 -1)對于儀器故障，需由專門人員進行排除;常見待測電阻標稱值電橋換臂前測量數(shù)據(jù)電橋換臂后測量數(shù)據(jù)38 Q123456R2/ Q200020002000200020002000平 均 值平均值 的標準R3/ Q200040006000200040006000R4/ Q204440926138204641736280偏轉(zhuǎn)格數(shù)n/div3.85.55.63.45.45.5 R/ Q10501001050100計算出Rx/Q20442046

10、204620462086.52093.32090.4516.44，目對靈敏度S776.72225.061145.7695.64225.34115.13530.59165.842、箱式電橋測量次數(shù)12345678倍率示數(shù)0.10.10.10.10.10.10.10.1測得電阻 平均值5143.9平均值標準差8.05測量盤7K數(shù)51525179515051225110513051645144待測電阻實測 值515.2517.9515.0512.2511.0513.0516.4514.4514.390.853、數(shù)據(jù)處理自組電橋測得電阻的平均值：Rx =2090.45 Q ,用自組電橋測電阻，實驗過程

11、可能出現(xiàn)的故障有：1 ?檢流計指針不偏轉(zhuǎn)（排除檢流計損壞的可能性）。或者是橋支這種情況的出現(xiàn)，說明橋（檢流計）支路沒有電流通過，其原因可能是電源回路不通,路不通。檢查故障的方法是先用萬用電表檢查電源有無輸出，然后接通回路，再 檢查電源與橋臂的兩個聯(lián)接點之間有無電壓，最后分別檢查橋支路上的導線、開關(guān)是否完好（注意檢流計不能直接用萬用電表電阻檔檢查）。如果仍未查出原因，則故障必定是四個橋臂中相鄰的兩相橋臂同時斷開。查出故障后，采取相應(yīng)措施排除（如更換導線、開關(guān)、電阻等）。2檢流計指針偏向一邊。出現(xiàn)這種情況，原因有三種：原因之一，比例系數(shù)（倍率）Kr 取值不當，改變Kr 的取值，故障即便消失。不論 Kr 和 Rs 取何值，檢流計指針始終偏向一邊，則有：原因之二，四個橋臂中必定有一個橋臂斷開；原因之三，四個橋臂中某兩個相對的橋臂同時斷開。對于后兩種原因引起的故障，只需用一根完好的導線便可檢查確定。檢查時，首先將Rn 調(diào)至最大，減小橋臂電流。然后用一根導線將四個橋臂中任一橋臂短路，若檢流計指針反向偏轉(zhuǎn)，則說明被短路的橋臂是斷開的，可用此導線替換原導線，檢查出導線是否斷開及電阻是否損壞；若檢流計指針偏轉(zhuǎn)方向不變，則說明，被短路橋臂是完好的；若檢流計指針不再偏轉(zhuǎn)，則說明對面橋臂是斷開的，可進一步判明是導