用惠斯通电桥测电阻--实验报告

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用惠斯通电桥测电阻实验报告

用惠斯通电桥测电阻实验报告

用惠斯通电桥测电阻实验报告
实验名称:用惠斯通电桥测电阻实验报告
实验目的:通过使用惠斯通电桥测量未知电阻的阻值。

实验器材:
1. 惠斯通电桥装置
2. 未知电阻
3. 外部电源
实验原理:
惠斯通电桥是一种用来测量电阻值的精确仪器。

它由四个电阻构成的电路组成,包括一个未知电阻和三个已知电阻。

当桥平衡时,电桥上的电流为零,此时未知电阻和已知电阻之间存在一个平衡条件。

通过改变已知电阻的值,通过观察平衡条件的变化,可以计算出未知电阻的阻值。

实验步骤:
1. 将惠斯通电桥装置连接到外部电源上。

2. 将未知电阻接入电桥的两个对角线上。

3. 调节已知电阻的值,以使电桥平衡。

4. 观察平衡时已知电阻的数值,并记录下来。

5. 根据平衡条件的变化,计算出未知电阻的阻值。

实验结果及数据处理:
根据实验步骤中记录下来的已知电阻的值,结合平衡条件的变化,通过计算可以得出未知电阻的阻值。

实验讨论及结论:
通过使用惠斯通电桥测电阻实验,我们成功地测量了未知电阻的阻值。

该实验方法具有较高的精确度和重复性。

通过此实验,我们认识到惠斯通电桥可以用于准确测量电阻值,并且可以通过改变已知电阻的值来调节条件,从而测量不同范围的电阻值。

实验三 用惠斯通电桥测电阻

实验三 用惠斯通电桥测电阻

实验三用惠斯通电桥测电阻【实验目的】1.掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法;2.理解电桥灵敏度的概念;3.研究惠斯通电桥测量灵敏度。

【实验原理】1.惠斯通电桥测电阻原理惠斯通电桥的原理图如图3-1所示,它由比例臂电阻R1、R2和调节臂电阻R以及待测电阻R X用导线连成的封闭四边形ABCDA组成,在对角线AC两端接电源,在对角线BD两端接灵敏度较高的检流计。

通常将BD端称为桥路,四个电阻R1、R2、R和R X称为桥臂。

若适当调节R1、R2或R阻值,使桥路两端的电位相等,即检流计示值为零,这时称为电桥平衡。

图3-1 惠斯通电桥的原理图电桥平衡时(V=0),得到:U AB=U AD,U BC=U DC即I1R1=I2R2,I X R X=I R R(1)同时有I1=I X,I2=I R(2)由式(1)、(2)得到R X=R(R1R2⁄)(3)当知道R 1R 2⁄的比值及电阻R 的数值后,由式(3)可算出R X 。

R1R 2⁄称为比率系数或倍率,R 称为比较臂。

式(3)称为电桥平衡条件。

惠斯通电桥适用于测量中值电阻(1Ω~1MΩ)。

2.惠斯通电桥灵敏度当BD 端接毫伏表,毫伏表显示为零时认为电桥平衡,但现实的问题是毫伏表的灵敏度是有限的,毫伏表所示电压为零不等于实际电压一定为零。

同样的道理,R X =R (R 1R 2⁄)为电桥平衡条件,由于毫伏表的灵敏度所限,R X (或R 1、R 2、R )有一定的偏差时毫伏表仍可能指示电桥平衡。

当电桥平衡时,保持3个桥臂电阻不变,1个电阻改变(假设R X 、R 1、R 2不变,R 改变ΔR ),则电桥输出电压偏离平衡为ΔU 0,电桥输出电压对桥臂电阻的相对变化反应灵敏度(简称电桥相对灵敏度)S 为:S =ΔU 0ΔR R ×100%与电桥灵敏度相关的物理量有:电源电压U AC 、桥臂电阻R 1+R 2+R +R X 、桥臂电阻分配比例R R 2⁄、检测仪表的灵敏度和内阻R V 。

物理实验-用惠斯通电桥测电阻-实验报告

物理实验-用惠斯通电桥测电阻-实验报告

物理实验-用惠斯通电桥测电阻-实验报告首都师范大学物理实验报告班级___信工C班___ 组别______D______ 姓名____李铃______ 学号_1111000048_ 日期_____ 指导教师___刘丽峰___【实验题目】_________用惠斯通电桥测电阻___ 【实验目的】1、掌握惠斯通(Wheastone)电桥测电阻的原理;2、学会正确使用惠斯通电桥测量电阻的方法;3、了解提高电桥灵敏度的几种方法;4、学会测量单电桥的灵敏度。

【实验仪器】QJ- 23型箱式电桥,滑线电阻,转柄电阻箱(0~Ω),检流计,直流电源。

待测电阻,开关,导线若干。

【实验原理】1.惠斯通电桥测量电阻的原理图是惠斯通电桥的原理图。

图中R1、R2和R0是已知阻值的电阻,它们和被测电阻Rx连成一个四边形,每一条边称作电桥的一个臂。

四边形的对角A和B之间接电源E;对角C和D之间接有检流计G,它像桥一样。

电源接通,电桥线路中各支路均有电流通过。

当C、D两点之间的电位不相等时,桥路中的电流IG≠0,检流计的指针发生偏转;当C、D两点之间的电位相等时,“桥”路中的电流IG=0,检流计指针指零,这时我们称电桥处于平衡状态。

当电桥平衡时。

两式相除可得到Rx的测量公式(5-1)电阻R1R2为电桥的比率臂,R0为比较臂,Rx为待测臂。

只要检流计足够灵敏,等式(1)就能相当好地成立,被测电阻值Rx可以仅从三个已知电阻的值来求得,而与电源电压无关。

于R1、R2和R0可以使用标准电阻,而标准电阻可以制作得十分精密,这一过程相当于把Rx和标准电阻相比较,因而测量的准确度可以达到很高。

首都师范大学物理实验报告2.电桥的灵敏度电桥平衡后,将R0改变△R0,检流计指针偏转△n格。

如果一个很小的△R0能引起较大的△n偏转,电桥的灵敏度就高,电桥的平衡就能够判断得更精细。

电表的灵敏度是以单位电流变化量所引起电表指针偏转的格数来定义的,即同样在完全处于平衡的电桥里,若测量臂电阻Rx改变一个微小量△Rx,将引起检流计指针所偏转的格数△n,定义为电桥灵敏度,即但是电桥灵敏度不能直接用来判断电桥在测量电阻时所产生的误差,故用其相对灵敏度来衡量电桥测量的精确程度,即有定义为电桥的相对灵敏度。

用惠斯通电桥测电阻--实验报告

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实验仪器 名称 直流电阻电桥 直流电源 滑线式惠斯通电桥 多盘十进制电阻器 变阻器 待测电阻 ZX21 BX7-13 QJ24 WYK-303 型号
万用表 导线 请认真填写
UT39Aபைடு நூலகம்
实验原理(注意:原理图、测试公式)
IG=0 则
UAC=UAD
UCB=UDB
由欧姆定律得: 检流计中无电流流过,故 整理得: 或
沈阳城市学院
物理实验报告
实验题目 用惠斯通电桥测电阻




专业班级
实验室号
实验成绩
指导教师
实验时间
2014 年
10
月 24

物理实验室制 实验目的
1、理解并掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法 2、学会自搭惠斯通电桥,并学习用交换法减小和修正系统误差 3、了解电桥灵敏度的概念 4、学习使用箱式惠斯通电桥测中值电阻
R0
167. 9 166 5.6 1644 5.6
l Rx1 1 R0 l2
18.6 185.1 1827.3
R0
2.3 23.8 238.3
l Rx 2 2 R0 l1
20.7 214.2 2144.7
E0
Rx测 R0 R0
Rx测 Rx真 Rx真
100%
19.7 199.1 1979.6
差最小。为此测量时可先将 D 点放在电阻丝的中点,改变 R0 的值,使电桥尽量接近平衡, 然后微调 D 点的位置即可使电桥达到平衡。
实验数据记录(注意:单位、有效数字、列表)
表1 滑线惠斯通电桥测定电阻数据 滑线惠斯登电桥实测值(Ω )
未知电阻 标称值
Rx真(Ω ) l1 : l2

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告一、实验目的(1)掌握惠斯通电桥测电阻的原理(2)学会正确使用箱式电桥测电阻的方法(3)了解电桥灵敏度的概念及提高灵敏度的几种方法二、实验仪器和用具滑线变阻器(1.9K)、电阻箱、检流计(AC15/4)、直流稳压电源、待测电阻,箱式电桥(QJ23、QJ24)、开关和导线。

三、实验原理惠斯通电桥可用于精确测量中等阻值(几十欧至几十万欧)的电阻。

电路图如图1KE、E、RE串联构成主干支路,R1、R2串联构成桥臂支路,R3、R4串联构成另一桥臂支路。

在b、d间用检流计作为桥梁,桥中电流由检流计检测。

当I G =0 ,则电桥达到平衡态由分压原理可得其中,R1称做(Rx)测量臂,R2、R4称做比例臂,R3称做比较臂。

四、实验步骤:一.用滑线式惠斯通电桥测量电阻R x①按照图1接好电路,并把滑动变阻器R0和电阻箱R t的阻值调到最大。

②用万用电表粗测R x的大小,或者由电阻标称值读出R x,然后选取R3,使其接近R x的数值。

③接通电源,将电键D由AC的中点向左边(或右边)稍稍移动,并快速按一下D键(一触即离),同时注意观察电流计指针的偏转方向。

然后把D键由AC线中点稍向相反方向移动,若此时按下电键D,电流计指针偏转与上一次不同,说明电路正常,可以进行测量。

④把电键D大约放在AC线的中点,改变比较臂R3,使电流计指针基本不偏转,然后把限流电阻R t,R0的阻值逐步调小到0。

⑤改变电键D的位置,使电桥达到平衡。

在米尺上读出l1与l2,然后断开电源。

(注意米尺可估读到0.01cm)⑥改变电源极性,重复⑤。

⑦将R x与R3的位置对调,重复⑤⑥。

⑧再略改变D点位置(基本保持在中点附近),也可略改变R3,重复⑤⑥⑦。

测出4-6组数据。

先分别算出R x,再算平均值和不确定度和百分误差。

二.用QJ23型箱式惠斯通电桥测量三个数量级不同的电阻阻值①用连接片将“外接”两个接线柱短接,调节灵敏电流计的零点调节旋钮,使电流计指针准确指零。

惠斯通电桥测电阻——实验报告

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实验十五 惠斯通电桥测电阻实验目的1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。

2、学会正确使用箱式电桥测电阻的方法。

来判断B ,D 两点电位是否相等,或者说判断“桥”上有无电流通过。

电桥没调平衡时,“桥”上有电流通过检流计,当适当调节各臂电阻,可使“桥”上无电流,即B ,D 两点电位相等,电桥达到了平衡。

此时的等效电路如图15-2所示。

根据图15-2很容易证明s xR R R R =21s 21x R R R R ⨯=(15-1)此式即电桥的平衡条件。

如果已知R 1,R 2,R S ,则待测电阻R x 可求得。

设式(15-1)中的R 1/R 2=K ,则有R x =K ·R S (15-2)式中的K 称为比例系数。

在箱式电桥测电阻中,只要调K 值而无需分别调R 1、R 2的值,因为箱式电桥上设置有一个旋钮K 值,并不另外分R 1、R 2。

但在自组式电桥电路中,则需要分别调节两只电阻箱(R 1和R 2),从而得到K 值。

由电桥的平衡条件可以看出,式中除被测电阻Rx 外,其它几个量也都是电阻器。

因此,电桥法测电阻的特点是将被测电阻与已知电阻(标准电阻)进行比较而获得被测值的。

因而测量的精度取决于标准电阻。

一般来说,标准电阻的精度可以做的很高,因此,测量的精度可以达到很高。

伏安法测电阻中测量的精度要依赖电流表和电压表,而电流表和电压表准确度等级不可能作的很高,因此,测量精度不可能很高。

惠斯通电桥测电阻中,测量的精度不依赖电表,故其测量精度比伏安法的测量精度高。

2.电桥的灵敏度及影响因素电桥测量电阻,仅在电桥平衡时才成立的,而电桥的平衡是依据检流计的偏转来判断的,由于判断时受到眼睛分辨能力的限制而存在差异,会给测量结果带来误差,影响测量的准确性。

这个影响的大小取决于电桥的灵敏度。

所谓电桥灵敏度,就是在已经平衡的电桥里,当调节比较臂的电阻R S ,使改变一个微小量△R S ,使检流计指针离开平衡位置△d 格,则定义电桥灵敏度S 为S S R /R dS ∆∆=(15-3)式中:R S 是电桥平衡时比较臂的电阻值,△R S /R S 是比较臂的相对改变量。

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告一、实验目的与原理1.1 实验目的本次实验的主要目的是通过惠斯通电桥测量电阻,了解电桥的基本原理和应用,掌握测量电阻的方法和技巧。

通过实验加深对电路理论知识的理解,提高动手实践能力。

1.2 实验原理惠斯通电桥是一种基于基尔霍夫电压定律的精密测量电阻的电路。

它由四个电阻组成,分别为R1、R2、R3和R4,其中R1和R3相等,R2和R4相等。

当电源接通时,电路中会产生一个电势差,使得桥臂上的电压相等。

根据基尔霍夫电压定律,我们可以得到以下方程:(V1 V2) / R1 = (V3 V4) / (R2 R3)解这个方程,我们可以得到未知电阻Rx的值。

需要注意的是,由于电源内阻、导线电阻等因素的影响,实际测量时需要进行一定的校正。

二、实验器材与方法2.1 实验器材本次实验所需的器材有:惠斯通电桥电路、电源、万用表、导线等。

其中,惠斯通电桥电路由四个电阻组成,电源为直流电源,万用表用于测量电压和电阻,导线用于连接电路。

2.2 实验方法1) 将惠斯通电桥电路按照图示连接好,注意连接处要接触良好,防止短路现象的发生。

2) 打开电源开关,调节电源电压,使其处于合适的范围。

通常情况下,电源电压应保持在5V左右。

3) 用万用表分别测量桥臂上的电压,记录下测量结果。

由于电源内阻和导线电阻的影响,我们需要进行一定的校正。

具体方法如下:a) 将万用表的量程调整为电压档位,选择合适的量程。

例如,如果测量范围为0-10kΩ,则将量程设置为0-10kΩ。

b) 用万用表测量R1和R2之间的电压V1和V2,记录下测量结果。

同样地,测量R3和R4之间的电压V3和V4,记录下测量结果。

c) 根据上述测量结果,计算出桥臂上的总电压V:V = V1 + V3 = V2 + V4。

d) 接下来,用万用表测量未知电阻Rx与其他已知电阻之间的电压差分压,例如:URx = (Vx V1) / (Rx R1),UR4 = (V4 V3) / (R4 R3)。

惠斯通电桥测电阻实验

惠斯通电桥测电阻实验

实验五 惠斯通电桥测电阻【实验目的】一、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。

二、理解电桥灵敏度概念,学会选取合适的灵敏度。

三、培养桥式电路的接线能力,掌握箱式电桥的使用方法。

【实验原理】电桥是一种用比较法进行测量的仪器,它在电测技术中有着极为广泛的应用,不仅能测量多种电学量,如电阻、电感、电容、互感、频率及电介质、磁介质的特性,而且配合适当的传感器,还能用来测量某些非电学量,如温度、湿度、压强、微小形变等。

在一些工业自动控制装置中,也用到电桥电路。

电桥应用之所以这样广泛,其原因在于它具有很高的灵敏度和准确度。

通常,电桥分直流电桥和交流电桥两大类。

本实验所用的单臂电桥称为惠斯通电桥,主要用于测量1 Ω~ 106Ω范围内的中值电阻。

与伏安法测电阻比较,电桥法测电阻的灵敏度和准确度都有很大的提高。

一、电桥工作原理惠斯通电桥由电源、桥臂、桥路三部分组成,其原理如图5.1所示,未知电阻R X 与另外三个已知电阻R 1、R 2、R 3构成了电桥的四个桥臂,电桥的一个对角线AC 上接直流电源E ,而另一对角线BD 即桥路接检流计G 。

改变R 1、R 2、R 3的阻值,可以改变B 、D 两点之间的电位差,当R 1、R 2、R 3的阻值被调节成某一组合时,可以使B 、D 之间的电位差为零,此时电流计无电流流过,指针准确地指在零位,电桥处于平衡状态,于是有2211I R I R = 231I R I R X =两式相比,可得 321R R R R X =(5.1)可见,电桥是用比较法测量电阻的仪器。

接通电源以后,调节R 1、R 2、R 3,使检流计指针偏转减小,最后精确指零。

此过程实际上是将R 3和R X 进行比较,一旦电桥平衡,就可以利用上式求出待测电阻R X 。

在直流电桥中,电阻R 1、R 2的比值按10的整数次方变化,通常称为电桥的倍率。

二、电桥灵敏度电桥是否达到平衡是根据灵敏电流计的指针有无偏转来判断的。

物理实验—用惠斯通电桥测电阻—实验汇报

物理实验—用惠斯通电桥测电阻—实验汇报

物理实验—用惠斯通电桥测电阻—实验汇报本实验选取了最常用的惠斯通(Wheatstone)电桥,通过改变电阻值使电桥平衡,从而测量未知电阻的阻值。

一、实验目的1.掌握惠斯通电桥的原理和构造2.学习电桥平衡法器结算法测量电阻3.掌握计算阻值的方法和误差分析二、实验仪器和材料1.惠斯通电桥2.电源3.待测电阻及标准电阻4.万用表三、实验原理1.惠斯通电桥惠斯通电桥是一种用电桥原理测量电阻的仪器。

是由四个电阻分别合并成一个无刷电桥,以求出第四个电阻R4 的电阻值的测量仪器。

2.电桥平衡法测电阻按照惠斯通电桥的平衡原理,当两个对角上的电路的电阻之积等于另外两个对角上的电路的电阻之积,即:R₁×R₃ = R₂×R₄则称惠斯通电桥处于平衡状态。

在平衡状态下,电桥两侧电阻相等,电桥中无电流,两个电感之间电势差为零。

因此,在接入实验电路时,对于一组已知电阻,调节变阻器使整个电桥处于平衡状态。

然后可以利用转换电路或万用表等测量电阻值。

四、实验步骤1.准备一台连通电源的惠斯通电桥,角度的解释放置标准电阻70Ω在电桥上,使电桥出现电流平衡与压差平衡现象。

2.用万能表量取这只试验电路的出入口电压U1和U2及标准电阻的电压U3,在平衡状态下记录各电压值,阻值为70Ω。

3.取观察数据:改变电桥方向改变电桥比例,分别接入未知电阻即可读取其电阻阻值。

4.选用变阻器,调节其阻值,使电桥平衡,并用万能表量取这个试验电路的出入口电压U1和U2及标准电阻的电压U3。

5.记录各电压值U1、U2、U3及未知电阻阻力值R4的数据。

五、实验结果处理1.计算未知电阻的直接值,可用公式:R4=R3*U2/U32.将电桥方向放反,再量取出口电压U2,R3为70Ω时,再用上述方法计算出R4的值。

3.求平均值(R4=(R4_1+R4_2)/2)六、实验记录表1:|$R₁(Ω )$|$R₂(Ω )$|$R₃(Ω )$|$R4( Ω)$|$U1(V) $|$U2(V) $|$U3(V) $||--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------||70 |1000 |1000 |__ |2.12 |0.26 |2.08 ||70 |470 |470 |__ |2.11 |0.46 |2.121 |七、实验误差及分析1.人为误差:(1) 稳定性差:万能表、电源、变阻器的稳定性均会对实验造成一定的影响。

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告
实验目的:
通过惠斯通电桥的测量,掌握电桥的原理和测量电阻的方法。

实验器材:
1. 惠斯通电桥
2. 直流电源
3. 电流表
4. 变阻器
5. 锰铜电阻丝
6. 手摇绕线器
7. 电阻箱
8. 其他小工具
实验原理:
惠斯通电桥是用电桥平衡法测量电阻值的一种常用仪器。

其原理是基于在均衡时,桥路电势差为零的原理。

在四个电阻中,由于桥路上任意一点的电势差为零,所以
R1S1 + R2S3 = R4S2 + R3S4
其中,R1、R2为固定电阻,R3为待测电阻,R4为可调电阻。

实验步骤:
1. 搭建惠斯通电桥,将电流表接在辅助臂上,调整可调电阻使电流表示数为零;
2. 调整可调电阻,使电流表示数为最小,这时测出的电阻值为未知电阻的阻值;
3. 将变阻器代替未知电阻,调整电阻箱的电阻值,直到电流表显示的数值为零;
4. 测量电流表的电流值I、电流表电动势E和总电阻值R,计算出待测电阻的电阻值R3。

实验结果:
我们测得辅助臂中电流为0时的可调电阻值为400Ω,转化为
基本电桥后,可求得待测电阻的电阻值为180Ω。

实际应用时应将
这个值与手动调节时的误差进行比较,以确定待测电阻的准确性。

实验结论:
本次实验通过惠斯通电桥的测量方法,成功测得了待测电阻的
电阻值。

此方法具有测量精度高、测量范围广、测量稳定等优点。

在实际使用中,我们需要根据实际需求来选择合适的测量方法,
并对仪器因热胀冷缩等因素带来的影响进行特殊处理,以确保测
量数据的准确性。

实验报告惠斯通电桥测电阻实验报告

实验报告惠斯通电桥测电阻实验报告

实验报告惠斯通电桥测电阻实验报告实验报告举例肇庆学院电子信息与机电工程学院普通物理实验课实验报告级班组实验合作者实验日期年月日姓名: 学号老师评定实验题目: 惠斯通电桥测电阻实验目的:1(了解电桥测电阻的原理和特点。

2(学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。

3(测出若干个未知电阻的阻值。

实验仪器仪器名称直流电源滑线变阻器1 滑线变阻器2 检流计型号 DH1718C J2354 J2354 AC5规格 0.5kv 0,30V 5A 2A,1100Ω 0.4A,1000Ω电阻箱的型号、规格及各档的等级电阻箱型号规格×10000 ×1000 ×100 ×10 ×1 ×0.1 ×0.01 R ZX38A/10 11111Ω 无 0.1 0.1 0.2 0.5 2 5 2R ZX25a 11111Ω 无 0.02 0.02 0.05 0.2 2 5 3R ZX21a 111111Ω 0.1 0.1 0.2 0.5 2.0 5.0 无 4实验原理:1(桥式电路的基本结构。

电桥的构成包括四个桥臂(比例臂R和R,比较臂R,待测臂R),“桥”——平衡指示器(检流计)234xG和工作电源E。

在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R(滑线变阻器)。

G(电桥平衡的条件。

2惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻(R、R、R、和R)、一个“桥”(b、d间所接234x的灵敏电流计)和一个电源E组成。

b、d间接有灵敏电流计G。

当b、d两点电位相等时,灵敏电流计G中无电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。

所以,电桥平衡的条件是:b、d 两点电位相等。

此时有U=U,U=U, abadbcdcI,0由于平衡时,所以b、d间相当于断路,故有 gI=I I=I 43x2IR,IRIR,IR所以 xx443322R2RR,RRR,R 可得或 423xx4R32R,K一般把称为“倍率”或“比率”,于是3R R=KRx4要使电桥平衡,一般固定比率K,调节R使电桥达到平衡。

(整理)惠斯通电桥实验

(整理)惠斯通电桥实验

实验3 惠斯通电桥测量电阻常用伏安法和电桥法。

由于伏安法测量中电表的内阻会对测量带来附加误差,测量精度受到限制。

电桥是用比较法测量电阻的仪器,电桥测量的特点是灵敏、准确和使用方便。

电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。

电桥不但可以测量电阻、电容、电感,还可以通过测量传感器的电阻变化,间接测量温度、压力、应变、真空度和加速度等非电学量,所以被广泛应用于现代工业自动控制,非电量电测法中。

直流电桥又可分为平衡电桥和非平衡电桥。

平衡电桥采样调节电桥平衡测量待测电阻值,主要用于测量处于稳定状态的物理量;非平衡电桥直接测量电桥的输出,通过计算得到物理量的值,非平衡电桥主要用于测量处于变化状态的物理量。

本实验的惠斯通电桥为直流电桥,又名直流单臂电桥,主要用于测量中等数量级电阻(161010Ω-Ω量级),虽然它的这种功能在生产和科研的大多数场合中已被其他仪器(如万用表)所取代,但是电桥电路却在自动检测,自动控制等多个领域得到广泛应用。

因此,本实验不仅是要学会组装电桥测量电阻,了解基本实验方法——平衡法和比较法,更重要的是通过测量电阻掌握调整电桥平衡方法,从而了解平衡电桥的基本特性,为在自动控制以及检测电路中应用电桥电路打下一个良好基础。

对于低电阻(611010-Ω-Ω量级)的测量,要考虑其接触电阻、导线电阻的影响,应使用开尔文电桥即直流双臂电桥,对于高电阻(710Ω量级)则可考虑用冲击电流计等方法。

【实验目的】1. 掌握惠斯通电桥的结构特点和测量电阻的原理。

2. 练习按电路图连接线路。

3. 掌握调整电桥平衡的方法。

4. 研究电桥灵敏度。

5. 学习系统误差的分析方法,初步掌握消除和减小部分系统误差的方法。

【实验原理】1. 惠斯通电桥的结构及测量原理 (1)惠斯通电桥的结构图1是惠斯通桥的结构图。

4个电阻120,,,x R R R R 连成四边形,称为电桥的4个臂,其中12,R R 称为比例臂,x R 为待测臂,0R 为比较臂。

惠斯通电桥测电阻-实验报告

惠斯通电桥测电阻-实验报告

惠斯通电桥测电阻-实验报告一、实验目的1、通过测量桥阻来熟悉霍夫曼·惠斯通测电阻桥的工作原理;2、力争获得准确的电阻值;3、建立对测量的电阻方面的基本了解,锻炼测量电阻的能力,获得正确的测量结论。

二、实验原理霍夫曼·惠斯通电桥是一种测量电阻的仪器,它的核心原理是:可以通过给定的电阻循环,它的电流可以被均分在各个分支电路中,即如果在某个电路中存在未知电阻Rx,则在该回路中有一个等式:Rx/R1=R2/R3,这等同于是增强测量系统中的精度与稳定性。

所以,通过测量R1,R2两个电阻值,再结合用惠斯通电桥作图出未知电阻Rx,便可知道未知电阻Rx的大小,达到测量电阻值的目的。

三、实验原理图四、实验步骤1、首先将电桥调至上档、下档、左档、右档的平衡状态;2、调节电桥的上下档,使电桥双档校准要求,并从电桥上读取电阻R2;3、调节电桥的左右档,使电桥双档校准要求,并从电桥上读取电阻R1;4、将左右档调至校准要求,使电阻R2/R1=R3/Rx,从电桥上读取桥阻Rx,即可得到未知电阻的大小;5、再用万用表的相关参数进行测量,找出最准确的未知电阻的值。

五、实验结果实验中,通过电桥测得的未知电阻Rx的大小分别是:18.9Ω、19.3Ω、19.6Ω;用万用表的相关参数测量的未知电阻,实际电阻值是19.95Ω,两者误差均小于2%,在容许范围之内,说明实验过程中采用的测量方法和设备是精确可靠的。

六、总结通过本次实验,能够更加深入地去了解霍夫曼·惠斯通电桥的工作原理,使学生们能够增强对电阻测量方面的理解,更好地掌握电阻测量的技术,为今后电路/.模拟/数字仪器设计及测试打下良好的基础。

惠斯通电桥实验报告(完成版)【精品】

惠斯通电桥实验报告(完成版)【精品】

惠斯通电桥实验报告(完成版)【精品】实验目的:掌握惠斯通电桥的基本原理和使用方法,学会调节电阻比例来测量未知电阻值。

实验器材:惠斯通电桥、标准电阻箱、未知电阻器、万用表。

实验原理:惠斯通电桥是一种测量电阻值的仪器,它利用交流电的品质来测量电阻。

电桥由四个电阻器组成一个电路,分别为R1、R2、R3、R4,其中R1和R2相互平行,形成一个电路A,R3和R4相互平行,形成一个电路B,A和B平行,并且A和B之间连接一个未知电阻器,通过调节R3和R4两个电阻的比例,使得A电路和B电路中的电阻比例相等,从而实现对未知电阻值的测量。

实验步骤:1.将电桥的四个电阻分别接好。

2.将未知电阻器接在A和B电路之间。

3.调整R3和R4两个电阻的比例,使得万用表读数最小。

4.调整电阻比例,以减小万用表读数,直到读数为0。

5.记录下R3和R4的比例值和电桥的平衡电阻值。

6.用标准电阻箱测量未知电阻器的电阻值,并与电桥的平衡电阻值比较,计算出未知电阻器的电阻值。

实验注意事项:1.在进行电桥平衡前,要先将未知电阻器调节到适当的阻值范围内。

2.调整电桥平衡时,要慢慢调整,避免过度调节导致万用表产生超过量程范围的读数。

3.在进行测量时,要注意保持电桥和未知电阻器的连接稳定,避免导线和接头接触不良。

实验结果:已知标准电阻值为330Ω,未知电阻值为XΩ,调节比例后,电桥平衡电阻值为150Ω,R3和R4的比例为1:4.3。

根据公式R1/R2=R3/R4,可得到R1/R2=4.3。

则可通过等效电路的公式:X=(R1+R2)/R2 * R4-R3 来计算出未知电阻的电阻值,代入数据可得:X=(1+4.3)/4.3 * (330-150) = 123.3Ω。

实验结论:通过惠斯通电桥的实验,我们成功测量出了一个未知电阻的电阻值,实验结果与标准电阻值基本一致。

同时,我们也掌握了惠斯通电桥的基本原理和使用方法,学习了调节电阻比例来测量未知电阻值的技能。

惠斯通电桥实验报告

惠斯通电桥实验报告

惠斯通电桥实验报告一、实验目的:1.了解惠斯通电桥实验的基本原理和操作方法;2.学习使用惠斯通电桥测量未知电阻的方法。

二、实验原理:实验所用的惠斯通电桥由四个电阻R1、R2、Rx、R4构成,接在一起形成一个平衡电桥。

惠斯通电桥的基本原理是根据电桥两个对角线的相等性判断电桥平衡情况,即:R1/R2=Rx/R4如果R1/R2=Rx/R4成立,则电桥平衡,电流不通过辅助电流计。

通过改变R1或R4或直流电压源电压,可实现电桥的平衡。

在平衡状态下,我们可以根据已知电阻R1、R2、R4和电源电压,计算出未知电阻Rx的阻值。

三、实验器材:1.电桥主机2.可调式直流电源3.标准电阻箱4.未知电阻箱5.电阻选择开关四、实验步骤:1.按照电桥连接原理,将电桥主机、可调式直流电源和标准电阻箱连接好。

2.将未知电阻箱和电阻选择开关连接到电桥主机的Rx端口。

3.设定合适的电桥平衡参数,如将R1、R2、R4的阻值设定为已知值,保证电桥平衡。

4.测量平衡时的电桥主机侧的电流值,记录下来。

5.根据电桥平衡条件的公式R1/R2=Rx/R4,计算未知电阻Rx的阻值。

五、实验数据记录与分析:根据实验步骤记录实验数据,然后进行数据分析,计算出未知电阻Rx的阻值。

六、实验结果与讨论:1.将计算得到的未知电阻Rx的阻值与实际标准阻值进行比较,从而评价测量的准确性。

2.分析实验误差产生的原因,并提出改进方法。

七、实验结论:通过实验测量,我们可以利用惠斯通电桥准确地测量未知电阻Rx的阻值,并根据实验数据进行数据分析和误差分析。

实验的结果可以得出判断未知电阻的阻值,并评价测量的准确性。

八、实验心得体会:通过本次实验,我了解了惠斯通电桥的基本原理和操作方法。

实验要求我们掌握测量电桥平衡时的参数设定和数据计算方法。

通过实验,我也体会到了实验过程中的注意事项和数据处理的重要性。

这个实验对于我深入了解电路中电阻的测量方法和电桥的应用具有很大的帮助。

用惠斯通电桥测电阻_实验报告

用惠斯通电桥测电阻_实验报告

用惠斯通电桥测电阻_实验报告实验名称:用惠斯通电桥测电阻实验目的:1.了解惠斯通电桥的工作原理;2.掌握用惠斯通电桥测量电阻的方法;3.通过实验验证电阻的测量结果。

实验器材:1.惠斯通电桥2.电阻箱3.能量电池4.电流表5.电压表6.手动调节器7.实验导线实验原理:惠斯通电桥是一种测量电阻的电路,其基本原理是通过调节电桥中的电阻,使得电桥平衡,即两侧空穴的电位差为零。

在电桥平衡状态下,根据桥路中的电阻关系可以计算出待测电阻的值。

根据惠斯通电桥的平衡条件,可得到以下公式:R1/R2=Rx/R3实验步骤:1.将电阻箱的接线端与惠斯通电桥的ABCD四个接线端相连,将能量电池的正极与A点相连,负极与D点相连。

2.打开电桥上的开关,调整手动调节器使电桥平衡。

3.读取电流表和电压表上的数值,记录下来。

4.根据电流表和电压表的读数计算所测电阻的大小。

实验数据:已知R1=100Ω,R2=200Ω,R3=300Ω测得电流表读数I=0.5A,电压表读数U=1.5V根据惠斯通电桥的平衡条件,可得:R1/R2=Rx/R3100/200=Rx/300Rx=150Ω实验结果:根据实验数据和计算结果可知,所测得的电阻Rx为150Ω。

实验讨论与分析:在实验中,通过调节电桥中的电阻,使得电桥平衡,即使两侧的电位差为零。

通过读取电流表和电压表的数值,可以计算出待测电阻的大小。

实验结果与计算结果相符,验证了电桥测量电阻的有效性。

然而,在实际操作中可能会存在误差。

例如,电桥的灵敏度可能不够高,导致测量结果不够准确。

此外,电路的接线、电阻箱的调节等也可能产生误差。

为提高测量的准确性,可以多次测量求平均值,或者采用更精密的仪器。

实验总结:通过本次实验,我们了解了惠斯通电桥的工作原理,并学会了用惠斯通电桥测量电阻的方法。

实验结果与计算结果相符,说明惠斯通电桥在测量电阻方面具有一定的准确性和可靠性。

在实际应用中,惠斯通电桥常用于精密测量电路中,为电路设计和维护提供了有力的工具。

用惠斯通电桥测电阻--实验报告-用惠斯登测电阻

用惠斯通电桥测电阻--实验报告-用惠斯登测电阻

物理实验报告
物理实验室制
请认真填写
实验原理(注意:原理图、测试公式)
原理一:惠斯通电桥原理图:
8-1(a)
如图,联成一个四边形,每一边称为电桥的一个臂;对角和加上电源,而在对角、间连接检流计,用以比较这两点间电位,所谓“桥”就是指的这条对角线,当桥路两端、等电位时,中无电流通过,称之为“电桥平衡”。

计算过程:
能引起较大的△n 偏转,则电桥的灵敏度就高,带来的误差也就越小。

选用灵敏度高、内阻低的检流计,适当提高电源电压,适当减小桥臂电阻,尽量把桥臂配置成均匀状态,有利于提高电桥灵敏度。

实验内容及步骤
(2) 将x R 接到“x R ”接线柱上,仔细调节比较臂旋钮使检流计指零,得到 0KR R x =
(3) 测定电桥的灵敏度时,用改变0R 来代替改变x R 。

0
R R n
S ∆∆=
(5) 重复以上步骤,继续测量Rx 2,Rx 3等记录数据。

请认真填写
实验思考与建议
1、箱式电桥中比例臂的选取原则是什么?
答:箱式电桥中比例臂的选取原则是使得测量结果的比较臂的有效数据的位数尽可能多才好。

请在两周内完成,交教师批阅。

物理实验-用惠斯通电桥测电阻-实验报告

物理实验-用惠斯通电桥测电阻-实验报告

物理实验-用惠斯通电桥测电阻-实验报告实验目的:了解惠斯通电桥的原理和使用方法,掌握测量未知电阻的方法和技巧。

实验原理:惠斯通电桥利用电流在不同电阻中流动时所造成的电位差来测量未知电阻,其原理如下:假设电桥四个点分别为A、B、C、D,其中AB、CD分别为两个电阻分支,R1、R2分别为已知电阻,Rx为待测电阻,则在电桥平衡状态下,有:其中U为电桥两对焦点之间的电位差。

为了使电桥平衡,可通过调节可变电阻值使U=0,则因为R1、R2、R3都是已知的,所以可以求得Rx。

实验步骤:1. 将待测电阻和已知电阻连接成由四个绳索连接而成的平四面体,插入电桥的四个插头口,注意连接正确。

2. 打开电桥电源,调节电桥电源开关至合适的大小,观察电桥示数表的变化,找到电桥平衡点。

3. 记录电桥示数表上的电阻值,并按公式(1)计算出待测电阻的值。

实验数据及计算:已知电阻:R1=100Ω,R2=220Ω已测电桥示数:U=0.05mV则通过公式(1)可求得待测电阻:Rx=R2×R3/R1=220×100/23.58=933.66Ω实验结果分析:通过实验和计算,我们求得了待测电阻的值为933.66Ω,这个数据接近我们使用万用表测出的值(约为929Ω),说明惠斯通电桥测量电阻的方法是可行且准确的。

在实际使用中,我们还需要注意电桥电源大小的调节和连接不当等问题,使测量更加精确。

实验思考:在实验过程中,我们可能会遇到如下问题:1. 电桥示数不稳定,波动范围较大,可能因为连接不良导致的接触阻抗不一致,可以通过重新插拔等方法排除这些干扰因素。

2. 电桥示数为0,可能因为电桥电源没有开启,或者是接线问题,需要检查一下。

3. 电桥示数变化缓慢,可能因为电桥电源开关未调到合适的大小,需要再次调整电源开关。

翻译:Experimental Report on Using Wheatstone Bridge to Measure ResistanceObjective:To understand the principle and usage of Wheatstone bridge, and to master the methods and skills for measuring unknown resistance.Principle:Wheatstone bridge measures unknown resistance by utilizing the potential difference caused by current flowing through different resistances. Assuming that the four points of the bridge are A, B, C, and D, and AB and CD are two resistance branches, R1 and R2 are known resistances, and Rx is the measured resistance. Then, in the balanced state of the bridge, the following equation holds:Because R1, R2, and R3 are known, Rx can be calculated.。

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如果 小到使检流计觉察不出来,那么我们认为电桥还是平衡的,因而得出,
就是就是由于检流计灵敏度不够而带来的测量误差 ,
对此我们引入电桥灵敏度的概念,它定义为 (单位:格)
是在电桥平衡后 的微小改变量(实际上带测电阻 是不能改变的,改变的是标准电阻 ),而△n是由于电桥偏离平衡而引起的检流计指针偏转格数。如果一个很小的△R能引起较大的△n偏转,则电桥的灵敏度就高,带来的误差也就越小。
20.93
13.5
20.4
20.6
3.00%
200
2:3
298.1
208.67
134.3
201.5
205
2.501%
2000
2:3
2985.9
2090.13
1322.3
1983.5
2036.1
1.81%
未知电阻标称值ຫໍສະໝຸດ (Ω)箱式惠斯登电桥实测值(Ω)
电桥灵敏度
1.3
0.001
1390
1.39
0.52%
用惠斯通电桥测电阻--实验报告
物理实验报告
实验题目
用惠斯通电桥测电阻
姓名
学号
专业班级
实验室号
D208
实验成绩
指导教师
实验时间
2014年11月12日
物理实验室制
实验目的
1、理解并掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法
2、学会自搭惠斯通电桥,并学习用交换法减小和修正系统误差
3、了解电桥灵敏度的概念
4、学习使用箱式惠斯通电桥测中值电阻
实验仪器
名称
型号
直流电阻电桥
QJ24
直流电源
WYK-303
滑线式惠斯通电桥
多盘十进制电阻器
ZX21
变阻器
BX7-13
待测电阻
万用表
UT39A
导线
请认真填写
实验原理(注意:原理图、测试公式)
原理一:惠斯通电桥原理图:
8-1(a)
如图,联成一个四边形,每一边称为电桥的一个臂;对角和加上电源,而在对角、间连接检流计,用以比较这两点间电位,所谓“桥”就是指的这条对角线,当桥路两端、等电位时,中无电流通过,称之为“电桥平衡”。
实验结论:
自组电桥测电阻法,不适合测大电阻、小电阻,只适合测中值电阻。
实验思考与建议
1、箱式电桥中比例臂的选取原则是什么?
答:箱式电桥中比例臂的选取原则是使得测量结果的比较臂的有效数据的位数尽可能多才好。
请在两周内完成,交教师批阅
原理三:提高电桥的灵敏度
是在电桥平衡条件下推导出来的,而电桥是否平衡,实验上是看检流计有无偏转来判断。检流计的灵敏度总是有限的。如我们实验中常用的张丝式指针检流计,指针偏转一格所对应的电流大约为 A,当通过它的电流比 还要小时,指针的偏转小于0.1格,我们就很难觉察出来。假设电桥在 时调到了平衡,则有 ,这时若把 增加或减小一个微小量△R0,电桥失去平衡,从而有电流 流过检流计。
200
13
90.35
13
0.01
1309
13.09
0.54%
20
10
654.5
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0.1
1300
130
0.00%
10
9
1170
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1
1300
1300
0.00%
10
7
910
13000
10
1300
13000
0.00%
90
17
245.6
表2箱式惠斯通电桥测定电
请认真填写
数据处理、误差分析和实验结论
误差分析:
(2)将 接到“ ”接线柱上,仔细调节比较臂旋钮使检流计指零,得到
(3)测定电桥的灵敏度时,用改变 来代替改变 。
(5)重复以上步骤,继续测量Rx2,Rx3等记录数据。
实验数据记录(注意:单位、有效数字、列表)
表1滑线惠斯通电桥测定电阻数据
未知电阻标称值
(Ω)
滑线惠斯登电桥实测值(Ω)
20
2:3
29.9
2.检流计指针偏向一边。出现这种情况,原因有三种:
原因之一,比例系数(倍率)Kr取值不当,改变Kr的取值,故障即便消失。不论Kr和Rs取何值,检流计指针始终偏向一边,则有:
原因之二,四个桥臂中必定有一个桥臂断开;
原因之三,四个桥臂中某两个相对的桥臂同时断开。对于后两种原因引起的故障,只需用一根完好的导线便可检查确定。检查时,首先将Rn调至最大,减小桥臂电流。然后用一根导线将四个桥臂中任一桥臂短路,若检流计指针反向偏转,则说明被短路的桥臂是断开的,可用此导线替换原导线,检查出导线是否断开及电阻是否损坏;若检流计指针偏转方向不变,则说明,被短路桥臂是完好的;若检流计指针不再偏转,则说明对面桥臂是断开的,可进一步判明是导线还是电阻故障,接通后,用同样方法再检查开始被短路的桥臂是否完好。最后,将查出的断开桥臂中坏的导线或电阻更换,故障便被排除。
(3)当Rx值选择后,是滑动D,使D左右长度比值为: = ,
(4)打开电源,根据 的标称值,调节 ,直至电桥平衡,由 计算 。
(5)保持 不变,交换 和 的位置,调整使电桥重新达到平衡,比较电阻的示值为 。 。
(6)重复以上步骤,继续测量Rx2,Rx3,记录数据在表1中。
1、用箱式电桥测定未知电阻
(1)在已调解好零点的箱式电桥上,对不同数量级的带测电阻 , , 进行分别测量,比率臂的选取,应根据带测电阻数值而定,务事 能有四位读数。
计算过程:
IG=0则UAC=UAD UCB=UDB。
由欧姆定律得 检流计中无电流流过,故
整理得:
(8-1)

(8-2)
通常称 为比例臂,而 称为比较臂,所以电桥由桥臂、检流计和电源三部分组成。
原理二:用交换法计算该更准确值。
误差来源有两个:一是、、本身的误差;一是电桥的灵敏度。
(1)用交换法(互易法)消除、本身的误差对测量结果的影响。
选用灵敏度高、内阻低的检流计,适当提高电源电压,适当减小桥臂电阻,尽量把桥臂配置成均匀状态,有利于提高电桥灵敏度。
实验内容及步骤
一:连接电路测电阻。
1、用滑线惠斯通电桥测定未知电阻
(1)电路连接好之后,调整电表灵敏,断开电源。
(2)选择被测电阻及测量参数:选择好待测的电阻,选择作为计算Rx值的比例值(20Ω、200Ω、2000Ω),估算出Ro的近似值。(如Rx为200Ω, = ,Ro= 约为300Ω)。注:电压为2.0伏不变。
误差来源有两个:一是 、 、 本身的误差;一是电桥的灵敏度。
1.用自组电桥测电阻,实验过程可能出现的故障有:
检流计指针不偏转(排除检流计损坏的可能性)这种情况的出现,说明桥(检流计)支路没有电流通过,其原因可能是电源回路不通,或者是桥支路不通。
检查故障的方法:先用万用电表检查电源有无输出,然后接通回路,再检查电源与桥臂的两个联接点之间有无电压,最后分别检查桥支路上的导线、开关是否完好(注意检流计不能直接用万用电表电阻档检查)。如果仍未查出原因,则故障必定是四个桥臂中相邻的两相桥臂同时断开。查出故障后,采取相应措施排除(如更换导线、开关、电阻等)。
我们自搭一个电桥,设电桥的灵敏度足够高,主要考虑、、引起的误差。此时
可用交换法减小和修正这一系统误差。方法是:先用图8-1(a)搭好电桥,调节使G中无电流,记下值可由式(8-2)求。然后将和交换(互易)如图8-1(b)所示,再调节使G中无电流,记下值,可得
(8-3)
则两式相乘得 或 (8-4)
这样消除了由、本身的误差引起的的测量误差,它只与电阻箱的仪器误差有关,而可选用具有一定精度的标准电阻箱,这样的系统误差就可减小。
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