高峰單雙臂電橋測(cè)量電阻課件

惠斯登電橋測(cè)量電阻目錄引言實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)的步驟實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)的思考與討論實(shí)驗(yàn)的拓展引言1.電橋是利用比較法進(jìn)行電磁測(cè)量的一種電路連接方式.2.電橋有直流電橋和交流電橋之分.3.直流電橋按使用：又分為平衡電橋和非平衡電橋4.幾類電橋可以測(cè)量很多電學(xué)量，如電阻、電容、電感等，而且配合不同的傳感器件，可以測(cè)量很多的非電學(xué)量，如溫度、壓力等。5.直流電橋主要用于電阻測(cè)量，有單臂電橋和雙臂電橋兩種。單臂電橋主要測(cè)量中值電阻；雙臂電橋用來(lái)測(cè)量低值電阻6.單臂電橋又叫惠斯登電橋。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握惠斯登電橋的基本原理，了解橋式電路的特點(diǎn)。2.通過(guò)用惠斯登電橋測(cè)電阻，掌握電橋的使用方法，了解電橋靈敏度概念。3.學(xué)習(xí)對(duì)測(cè)量電路系統(tǒng)誤差的簡(jiǎn)單估算。4.進(jìn)一步學(xué)習(xí)和練習(xí)科學(xué)規(guī)范撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)原理1.電阻的測(cè)量方法1.1

伏安法測(cè)電阻：R=U/I。1.2

測(cè)量受到電表內(nèi)阻和電表等級(jí)的限制，不容易準(zhǔn)確。1.３電橋法則克服了這些缺點(diǎn)，它不使用電表讀數(shù)，而是將待測(cè)電阻直接與標(biāo)準(zhǔn)電阻（電阻量具）進(jìn)行比較，故可達(dá)到很高的精確度。DB圖1.伏安法測(cè)電阻圖2.電橋法測(cè)量電阻2.惠斯登電橋測(cè)量阻2.1測(cè)量電路■.RX與已知電阻R1、R2、Rs連成電橋的四個(gè)臂?！?對(duì)角線AC接電源，稱為電橋的電源對(duì)角線；R■.對(duì)角線BD接檢流計(jì)，稱為電橋的檢測(cè)對(duì)角線，也稱為“橋路”；R是保護(hù)電阻

?！?檢流計(jì)檢測(cè)B、D兩點(diǎn)間的電位差。3.惠斯登電橋的靈敏度實(shí)驗(yàn)中，電橋是否平衡是依據(jù)檢流計(jì)有無(wú)偏轉(zhuǎn)來(lái)判定的，但檢流計(jì)的靈敏度總是有限的。如取C=1。假設(shè)電橋已被調(diào)到完全平衡，故然有Rx=Rs。如果此時(shí)令Rs稍作變化，將Rs變成Rs+RS

，電橋就應(yīng)失去平衡，從而應(yīng)有一個(gè)微小的電流流過(guò)檢流計(jì)，如果它小到不能使檢流計(jì)發(fā)生可以覺(jué)察的偏轉(zhuǎn)，我們會(huì)認(rèn)為電橋仍然是平衡的，因而得出的結(jié)論，就是電橋靈敏度不夠而引起的的測(cè)量誤差。電橋靈敏度定義為：

或者表示為：※s的大小同E、si成正比；同橋臂的匹配有關(guān)。4.測(cè)量的誤差分析4.1.電橋儀器的極限誤差:☆.△R=a(儀器等級(jí)）%[（R步、/10)+R示]☆.uR=

△R/(B類不確定度）☆.ER=uR

/

R示≈

a(儀器等級(jí)）/%1.實(shí)際線路儀器版面R1、R2--比例臂電阻。S1、S2--比例臂選擇開(kāi)關(guān)。R內(nèi)、R外--測(cè)量臂內(nèi)臂外臂電阻×100、×10、×1、×0.1、×0.01——測(cè)量盤轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。R3——檢流計(jì)保護(hù)電阻。G——檢流計(jì)，配接AZ19型檢流計(jì)，最小電壓常數(shù)為0.5uV/格，最小電流常數(shù)為0.5×10-10A/格。K1——檢流計(jì)“粗”接通開(kāi)關(guān)。K2——檢流計(jì)“細(xì)”接通開(kāi)關(guān)。K3——檢流計(jì)“短路”開(kāi)關(guān)。K4——單橋電源與雙橋電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)撥向“單橋”，實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備2.儀器介紹■.QJ19A型單雙臂兩用直流電橋

■.檢流計(jì)（AZ19直流)☆先機(jī)械調(diào)零.☆將檢流計(jì)接入電路中.☆打開(kāi)電源預(yù)熱一會(huì).☆<選擇旋鈕>置于”調(diào)零”.☆使用<調(diào)零旋鈕>將指針調(diào)到零點(diǎn).☆選擇合適的量程.☆實(shí)驗(yàn)結(jié)束將<選擇旋鈕>置于表頭保護(hù).☆關(guān)閉電源.1.接線與測(cè)量電阻RX■.1、2端子需用短路片短路■.5、6端子接待測(cè)電阻RX.(測(cè)量?jī)蓚€(gè)中值電阻)■.7、8端子接檢流計(jì)。實(shí)驗(yàn)步驟■.根據(jù)RX

估計(jì)值(或用萬(wàn)用表粗測(cè)值)，按下表建議選擇設(shè)置R1和R2值(按所有的鍵盤都能用上增加位數(shù)).■.K4撥向“單橋”。■.按下K1（粗）按鈕開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)十進(jìn)測(cè)量盤，使檢流計(jì)指零，再按下K2

（細(xì)）按鈕開(kāi)關(guān)，再次調(diào)節(jié)十進(jìn)測(cè)量盤，使檢流計(jì)準(zhǔn)確指零，電橋平衡。按下式計(jì)算被測(cè)電阻值。2.電橋靈敏度的測(cè)量■.將電橋調(diào)試平衡?！?調(diào)節(jié)Rs使其變動(dòng)△RS,若檢流計(jì)指針離開(kāi)平衡位置向左偏離△n左格；再使檢流計(jì)指針離開(kāi)平衡位置向右偏離△n右格，求其平均值?！?用下式計(jì)算電橋的靈敏度：實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理(RX2的數(shù)據(jù)處理相同）

實(shí)驗(yàn)注意為了保證測(cè)量精度和保護(hù)檢流計(jì)，使用檢流計(jì)按鈕時(shí)要采用“躍接法”。躍接法是指：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需接通檢流計(jì)時(shí)，按下“電計(jì)”按鈕，觀察檢流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)。如果指針偏轉(zhuǎn)很大（例如超過(guò)了表頭刻度兩端的刻度線），應(yīng)立即松開(kāi)按鈕斷開(kāi)檢流計(jì)。待調(diào)整電路阻值后，再按下按鈕觀察檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，只有當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)較小之后才能旋轉(zhuǎn)按鈕鎖死進(jìn)行下一步的調(diào)整，直到指針指向零。實(shí)驗(yàn)的