實驗 用惠斯通電橋測電阻

第一頁，共十頁，2022年，8月28日

電橋電路在電磁測量技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用，可以測量電阻、電容、電感、頻率、溫度、壓力等許多物理量，也廣泛應(yīng)用于自動控制中。本實驗所討論的是直流單臂電橋（又稱惠斯通電橋），主要是用來測量中等阻值（10～105Ω）電阻的；測量低阻（10～10-5Ω）用直流雙臂電橋（又稱開爾文電橋）；測量高阻（106～1012Ω）則用專門的高阻電橋或沖擊法等測量方法。第二頁，共十頁，2022年，8月28日【實驗?zāi)康摹?.掌握惠斯通電橋基本原理，了解橋式電路的特點。2.掌握電橋的使用方法。3.了解電橋靈敏度概念?！緦嶒炂鞑摹堪迨交菟雇姌?，直流穩(wěn)壓電源，檢流計，滑線變阻器，待測電阻，電阻箱，雙刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線。第三頁，共十頁，2022年，8月28日圖1惠斯通電橋電路【實驗原理】1.電阻的測量直流單臂電橋的原理電路如圖1所示。它是由四個電阻連成一個四邊形回路，這四個電阻稱為電橋的四個“臂”。在這個四邊形回路的一條對角線的頂點間接入直流工作電源，另一條對角線的頂點間接入檢流計，此支路一般稱作“橋”。第四頁，共十頁，2022年，8月28日設(shè)流過電阻的電流分別是則在電橋平衡時有：

由上式整理可得：

第五頁，共十頁，2022年，8月28日的測量結(jié)果與電橋中橋臂電阻

和

的準(zhǔn)確度有直接聯(lián)系，如果橋臂電阻本身不準(zhǔn)，必將給測量結(jié)果帶來一定的系統(tǒng)誤差。

保持

的電阻值不變，調(diào)節(jié)

使電橋重新達到平衡，于是得第六頁，共十頁，2022年，8月28日2.電橋靈敏度定義：電橋的靈敏度是指當(dāng)電橋平衡時，Rx的單位變量所引起檢流計指針偏離平衡位置的相應(yīng)偏轉(zhuǎn)格數(shù)第七頁，共十頁，2022年，8月28日R0RPRxRKK1K2MDNE1234567LbLa圖2滑線式電橋電路圖第八頁，共十頁，2022年，8月28日【實驗內(nèi)容及步驟】1.用滑線式電橋測電阻，按圖2接好線路。

2.電橋調(diào)平衡：先粗調(diào)，再細(xì)調(diào)?！咀⒁馐马棥?.電橋通電時間不能過長，不測量時應(yīng)關(guān)掉電源。2.各接線旋鈕必須擰緊，否則接觸電阻過大，影響測量的準(zhǔn)確度，甚至無法達到平衡。3.每次開始重復(fù)測量時，都必須將保護電阻RP放到阻值最大處，以保護檢流計。4.在測定待測電阻前，應(yīng)先粗略估計待測電阻的阻值，選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻R0接近待測電阻的阻值，以保證平衡點在電阻絲的中部，有利于減小測量誤差。5.用替代法測Rx，即電橋平衡后若以電阻箱某值RN替下Rx時橋仍平衡，則Rx=RN。注意替代時需斷開電源。第九頁，共十頁，2022年，8月28日【思考題】1.電橋法測量電阻的原理是什么？如何判斷電橋平衡？2.用惠斯通電橋測電阻，比率臂應(yīng)怎樣選取才能保證測量有較高的準(zhǔn)確度？3.用測電阻比用4.比較用自組橋和箱式橋