電橋靈敏度的測量課件

惠斯通電橋測量電阻實驗?zāi)康?/p>

1.了解惠斯通電橋的構(gòu)造和測量原理；

2.掌握用惠斯通電橋測電阻的方法；3.了解電橋靈敏度的概念及其對電橋測量準(zhǔn)確度的影響。

實驗儀器

滑線式電橋板電阻箱滑線變阻器AC5/4型直流指針式檢流計鉀電池開關(guān)導(dǎo)線若干根QJ23型直流電橋待測電阻

1、惠斯通電橋原理圖實驗原理則

UAC=UADUCB=UDB

由歐姆定律得：

檢流計中無電流流過，故

整理得：或通常稱為比例臂，而稱為比較臂，所以電橋由橋臂、檢流計和電源三部分組成。2、電橋平衡

IG=0

3、電橋的靈敏度

電橋靈敏度S的單位是“格”，S

越大，在R的基礎(chǔ)上改變后引起的檢流計偏轉(zhuǎn)格數(shù)就越大，電橋越靈敏，測量誤差就越小。如S=100格，表示當(dāng)R改變1%時檢流計有1格的偏轉(zhuǎn)。

實驗內(nèi)容

1、用滑線式電橋測量電阻

截面積和電阻率都均勻的電阻絲電阻的測量所以從上式可知，RX與比例臂R1

、R2（或L1、L2）無關(guān)，它僅決定于比較臂R0的準(zhǔn)確度?？梢宰C明當(dāng)時，電橋的靈敏度最高，由于靈敏度限制而引起的誤差最小。為此測量時可先將D點放在電阻絲的中點，改變R0的值，使電橋盡量接近平衡，然后微調(diào)D點的位置即可使電橋達(dá)到平衡。

為了消除電阻絲不均勻帶來的誤差，可用交換R0與Rx

的位置重新測量的方法來解決。則有電橋靈敏度的測量

電橋調(diào)平衡后，將R0改變一微小量ΔR0，記下檢流計指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù),計算電橋的靈敏度S。數(shù)據(jù)記錄待測電阻L1不確定度計算檢流計調(diào)零紅：不使用白：使用中短路：快速停止電計：開關(guān)

電橋的特點

比較待測電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻達(dá)到測量電阻的目的的。由于制造高準(zhǔn)確度的電阻并不困難，因此，用電橋測電阻時，只要檢流計是足夠靈敏，待測電阻則可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)電阻所具有的準(zhǔn)確度。電橋中檢流計的作用只是判斷電橋的“橋”間有無電流，并不需要提供讀數(shù)，所以選用檢流計只要求有很高的靈敏度，對其它技術(shù)指標(biāo)并無苛求。電橋的靈敏度與下列因數(shù)有關(guān)。①與檢流計的靈敏度有關(guān)，與檢流計的靈敏度成正比。②與電源的電動勢成正比，在保證不超過電阻額定電流的情況下，盡可能提高電源的電動勢。③與電源的內(nèi)阻和串聯(lián)的限流電阻有關(guān)。增加限流電阻可降低電橋的靈敏度，這對于快速尋找電橋平衡點是有好處的。隨著電橋逐漸趨于平衡，限流電阻值應(yīng)逐漸減小到最小值。為盡快地調(diào)節(jié)電橋平衡，首先將調(diào)到最大值以減小電橋的靈敏度。當(dāng)電橋接近平衡時，再將調(diào)到最小值，當(dāng)?shù)淖柚禐榱銜r，檢流計的電流為零時，電橋達(dá)到平衡。取=時，只需調(diào)節(jié)，根據(jù)粗測的待測電阻阻值來大體確定

的值，以便調(diào)節(jié)電橋平衡。調(diào)節(jié)技巧2、用箱式電橋測電阻1-待測電阻接線柱；2-檢流計按鈕開關(guān)G；3-電源按鈕開關(guān)B；4-檢流計；5-檢流計調(diào)零旋鈕；6-檢流計接線柱(使用內(nèi)附檢流計時，將“外接”接線柱短路。從“外接”接線柱接入外接檢流計時，將“內(nèi)接”接線柱短路)；7-外接電源接線柱(使用內(nèi)附電源時，該接線柱懸空)；8-比例臂；9-比較臂。QJ23型直流電橋

根據(jù)待測電阻的估計值，確定倍率，使阻值與倍率的乘積接近的估計值。按下“B”、“G”按鍵，觀察檢流計指針偏轉(zhuǎn)程度，并逐個調(diào)節(jié)比較臂的千、百、十、個位讀數(shù)旋鈕，直到檢流計準(zhǔn)確指零為止。記錄（比較臂四個轉(zhuǎn)盤電阻之和）與倍率的值，求出待測電阻值，并由表（1）給出測量不確定度。換另一個待測電阻，仿照上述步驟再次測量。表（1）不同倍率檔的測量范圍與相對不確定度范圍（）

倍率K

相對不確定度

0.0010.010.11101001000〈