用单臂电桥测量中值电阻
单臂电桥测电阻新
【实验原理】
电阻按阻值的大小来分，大致可分为 3 类：10Ω以下的为低电阻，10Ω～100kΩ范围 内的为中值电阻，100kΩ以上的为高电阻。不同阻值的电阻测量方法也不同。本实验主 要介绍两种单臂电桥测量中值电阻的方法。
1．用单臂电桥测量中值电阻
（1）电桥平衡条件
惠斯通电桥是最常用的直流电桥。图 3-10-1 所示为惠斯通电桥电路原理图，它由待 测电阻 Rx 和 R1 、 R2 、 Rs 4 个电阻构成电桥的 4 个“臂”， 检流计 G 连通的 BD 称为“桥”。当 AC 端加上直流电源时，
S
R x1
Rx2
R x3
Rx4
u u u 注：不确定度估算： uRx =
Rx
0.2 S
2
+
uR1 R1
2
+
uR2 R2
2
+
uRs Rs
2
，式中，
R1 ，
R2 ，
Rs 的计算方法请参阅 2.7.2 电阻
箱的示值误差计算公式。
2．滑线电桥测电阻
1）按图 3-10-2 接线，用滑线电桥测出给定的两个电阻 Rx1 和 Rx2 的阻值，将所测数 据填入表 3-10-2 中。为减小误差，取 R0 ≈ Rx （使 L1=L2 ），调节 R0 使该电桥平衡。
的灵敏度和电源电压的高低都对电桥灵敏度有影响。式 S = ∆Rs /Rs 是对特定的电桥、检
流计和电源电压而言的。
利用电桥灵敏度可以估算由电桥灵敏度带给 Rx 的相对误差。由式（3-10-2）和电桥
灵敏度的计算公式可得
∆Rx Rx
=
∆Rs Rs
=
∆n S
，式中，∆n
可取人眼所能分辨的最小偏转格数（一
实验5 单臂电桥法测量电阻
实验五 单臂电桥法测量电阻一、实验目的1. 理解并掌握单臂电桥测电阻的原理。
2. 学习用箱式单臂电桥测中值电阻。
二、实验器材稳压电源、电阻箱一个、QJ23a 型箱式惠斯登电桥(直流单臂电桥)、待测电阻4只，导线等。
三、实验原理我们知道的用伏-安法测电阻、用万用表(欧姆表)测电阻都只是一种粗略测量电阻阻值的方法，其相对误差一般都在百分之几以上。
原因是在上述这些测量中电表本身的非理想化，给测量带来附加的误差。
为了减小这种由于电表非理想化所带来的测量误差，我们学习一种用惠斯登电桥测量电阻的方法。
在这个电路中，只要想办法使电流表(检流计)两端电势相等，则通过电表的电流就可以为零。
这种情况就称为“电桥平衡”。
根据电桥平衡所需满足的关系，我们就可精确地测量电阻了。
其测量原理如下:图1是惠斯登电桥的原理图，图中由可调标准电阻R 1、R 2、R 0和被测电阻R x 组成一个四边形ABCD ，每一边称为电桥的一个臂。
通常称R 1、R 2为比例臂电阻，它们成为一个比例系数C ；R 0称为调节电阻，用来调节电桥平衡。
一般在对角线两端接上检流计G ，在另一对角线两端接电源E 。
电桥接通后，一般在桥路上有电流通过，则检流计G 的指针会发生偏转。
如果能适当调节R 1、R 2和R 0，使桥的B 、D 两端电势相等，则检流计上无电流通过，指针应指在零位，这时电桥达到平衡。
电桥平衡时，有0=g I ,则有:x I I I I ==201, 各桥臂电阻上的电压降之间有关系式:x x R I R I R I R I ==002211,将此两式相除,则有:其中，C 称为比例臂的倍率，实验中C 应取合适的倍率（一是取10的整数次幂，二是要保证测量结果至少有四位有效数字）。
由于在式中R 1、R 2和R 0是已知电阻，所以只要提高R 1、R 2和R 0的准确度，就可以提高待测电阻R x 的测量准确度。
四 、实验步骤（1）实验前认真读QJ23a 型直流电桥的使用说明书。
大物实验(上)单臂电桥测中值电阻
短路
电计
短路：让指针停下来
可以按左边或右边，按50cm附近
不能左右一起按或一会左一会右！ 不要太用力按，有接通就行！
滑线电桥调节步骤
粗调： 滑线变阻器R调至最大，
与保护电阻R保并联的开关断开。
细调： 将保护电阻R短路（合上开关） 提高电桥灵敏度: 减少滑线变阻器R的阻值。
对调电阻：注意重新从粗调开始。
注意事项
•电阻箱不能直接“0”调到“9”；
•测量结束不要改变实验仪器状态，举手让老师检 查电桥平衡。滑线与箱式各检查一个；如果老师 没空不要拆线，把检流计断开，其他部位维持平 衡时状态。
•实验结束要整理仪器，并带走垃圾。
•实验报告写上日期、批次与序号，按序号顺序排 列。
计算不确定度
电阻箱最高位用到哪一档就按照该档对应级别计算
检流计不偏转：
1.对角线（电源或检流计）没接好；
2.检流计锁钮没有打开；（扳到白点，指针才能 自由摆动）
3.检流计的电计按钮没有接通；
4. D没有碰触到电阻丝。（按下D后一触即放。 即用跃按法观察检流计指针偏转情况。）
检流计只向一个方向偏转：
P135 表15-1
Rx
R1 R2
Rs
先粗调再细调
先大量程再小量程
• 检流计用最大量程，先按“粗”按键，
• 指针偏转不大时，按“细”按键，
• 指针偏转不大时，降低档位。
• 检流计调到最小量程，且指针基本指零。
正常情况可以调到0.01欧位 （电桥箱用细按钮，检流计用最小档位）
测量另一个电阻
本实验用电桥箱测量2号与3号电阻。两电阻数量级不同。
调零
箱式电桥操作步骤
• 1、正确接线 • 2、确定数量级 • 3a、选择R1，R2以及电源电压 • 3b、调节电桥平衡
单臂电桥测电阻范围
单臂电桥测电阻范围同学们！今天咱们来聊聊单臂电桥测电阻的范围这个话题。
单臂电桥，听起来是不是有点专业和神秘？其实啊，它就是一种用来测量电阻的工具。
那它能测量的电阻范围到底是多少呢？这可得好好说道说道。
一般来说，单臂电桥适用于测量中值电阻，也就是那些阻值在 1 欧姆到 1 兆欧姆之间的电阻。
为啥是这个范围呢？咱们来打个比方，这就好比我们有一把尺子，它有一定的刻度范围，用来测量特定长度的东西比较准确。
单臂电桥也是这样，它在这个中值电阻范围内测量的结果比较精确可靠。
比如说，如果电阻值太小，小于 1 欧姆，就好像是用一把很长的尺子去量很短的东西，误差就会比较大。
因为在测量很小电阻的时候，电路中的接触电阻、导线电阻等因素的影响就会变得很显著，可能会让测量结果不准确。
反过来，如果电阻值太大，超过 1 兆欧姆，那又像是用一把很短的尺子去量很长的东西，也不太好使。
这时候，通过电桥的电流会非常小，测量起来就很困难，而且外界的干扰也容易对测量结果产生较大的影响。
那在1 欧姆到1 兆欧姆这个范围内，单臂电桥的测量效果又怎么样呢？比如说，对于几百欧姆到几十千欧姆的电阻，单臂电桥通常能够给出相当准确的测量结果。
但是要注意哦，即使在这个范围内，测量的精度也会受到一些因素的影响。
比如说，电桥电源的稳定性、检流计的灵敏度、接线的接触情况等等。
就好像我们跑步，虽然在一定的距离内能跑，但如果鞋子不舒服、地面不平整，也会影响我们的速度和表现。
给大家举个例子吧，如果我们要测量一个1000 欧姆的电阻，用单臂电桥来测，只要我们按照正确的操作步骤，调节好电阻比例臂，让电桥平衡，就能得到一个比较准确的电阻值。
如果要测一个50 千欧姆的电阻，虽然也在单臂电桥的测量范围内，但可能就需要更仔细地操作，选择合适的比例臂，确保测量的准确性。
单臂电桥测电阻有它特定的适用范围，我们在使用的时候要清楚这一点，根据电阻的大小和测量要求，选择合适的测量工具和方法，这样才能得到准确可靠的测量结果。
用单臂电桥测量中值电阻
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所示。
一般讲检流计指针偏转一般讲检流计指针偏转111010格时就可以被觉察也格时就可以被觉察也就是说此灵敏度的电桥在它平衡后就是说此灵敏度的电桥在它平衡后rsrs只要改变只要改变0101我们就能够觉察出来这样由于电桥灵敏度的限制所我们就能够觉察出来这样由于电桥灵敏度的限制所导致的误差不会大于导致的误差不会大于0101
9
实验步骤 1 清点主要仪器： 2 按图测量电路安置仪器，连接电路 3 利用自搭电桥测量电阻三次并测量电桥的灵敏度 4 利用交换法测三次电阻，计算平均值； 5 利用箱式电桥测量一批同规格电阻产品的阻值，并计算 测量不确定度。
10
用单臂电桥测量中值电阻
1
实验目的
1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。 2、学会用交换法减小和消除系统误差。
3、了解提高电桥灵敏度的几种途径。
实验原理
电桥法测量是一种很重要的测量技术。由于电桥法线路原理简明，仪器结 构简单，操作方便，测量的灵敏度和精确度较高等优点，使它广泛应用于电磁 测量，也广泛应用于非电量测量。电桥可以测量电阻、电容、电感、频率、压 力、温度等许多物理量。同时，在现代自动控制及仪器仪表中，常利用电桥的 这些特点进行设计、调试和控制。
7
3．实验装置 （１）箱式电桥：其面板和电路结构见图。
实验用单臂电桥测中值电阻
电流表测出通过电阻的电流I，利用部分
电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R。
U R I
V A
Rx
V A
Rx
(a)内接法
(b)外接法
2．单臂电桥测中值电阻（1Ω<R<1MΩ）的原理
伏安法测电阻，虽然原理简单，但是精度 不够高。原因：线路和电压表电流表阻值的 影响，电压表和电流表本身精度不够。 单臂电桥适合测量中值电阻
（1Ω<R<1MΩ）， 也称惠斯通电桥。
因为
U BC U AC
R2 R1 R2
， U DC U AC R R R
3 3
x
，
当调节标准电阻R1, R2, R3 ,Rx,使得G
示数为零时，有 U DC U BC
即
R2 R1 R2
R3 R3 R x
，
所以 R X
R2 R3 R1
I G
R3 R3
电桥灵敏度：S
R3
为电桥平衡时的值，改变 R 3 的大 的改变量为 R3 ，
I G 小至 R 3' 使电桥不平衡，此时有电流
R3 流过G，
' R3 R3
三、实验仪器
主要仪器：教学用多功能电桥，待测电阻。
背 面
四、实验内容
1. 将电阻接入电路，按上一页图示； 2. 根据待测电阻的大致阻值，选择合适的R1=R2； （先按开关B，后按开关G） 3. 调节R3使电桥平衡：调节过程中R3 阻值由大到小 调节； 4. 在表中记录平衡时R1, R2, R3 的阻值。 5.测量电桥的灵敏度S,当电桥平衡时，记下R3 的阻 值。然后继续改变R3一小值ΔR3，观测检流计的读数 ΔIG变化，记录此时R3的读数R'3。 6.重复以上操作，测量结果记入表中相应的行列。
实验用单臂电桥测中值电阻
（1Ω<R<1MΩ）， 也称惠斯通电桥。
因为
U BC U AC
R2 R1 R2
， U DC U AC R R R
3 3
x
，
当调节标准电阻R1, R2, R3 ,Rx,使得G
示数为零时，有 U DC U BC
即
R2 R1 R2
R3 R32 R3 R1
表1
R1/Ω
电桥法测电阻的结果
R2/Ω R2/R1 R3/Ω RX/Ω R'3/Ω ΔR3/Ω ΔIG/µ m S/µ m
实验:用单臂电桥测中值电阻
电阻分类
高值电阻 中值电阻 低值电阻
阻值范围
R > 1000000Ω 1Ω< R < 1000000Ω R < 1Ω
采用的测量方法
伏安法 单臂电桥 双臂电桥
一、实验目的
1．理解并掌握单臂电桥测电阻的原理； 2．学习用单臂电桥测中值电阻的方法。
二、实验原理
1．伏安法测电阻（R>1MΩ）的原理
I G
R3 R3
电桥灵敏度：S
R3
为电桥平衡时的值，改变 R 3 的大 的改变量为 R3 ，
I G 小至 R 3' 使电桥不平衡，此时有电流
R3 流过G，
' R3 R3
三、实验仪器
主要仪器：教学用多功能电桥，待测电阻。
背 面
四、实验内容
1. 将电阻接入电路，按上一页图示； 2. 根据待测电阻的大致阻值，选择合适的R1=R2； （先按开关B，后按开关G） 3. 调节R3使电桥平衡：调节过程中R3 阻值由大到小 调节； 4. 在表中记录平衡时R1, R2, R3 的阻值。 5.测量电桥的灵敏度S,当电桥平衡时，记下R3 的阻 值。然后继续改变R3一小值ΔR3，观测检流计的读数 ΔIG变化，记录此时R3的读数R'3。 6.重复以上操作，测量结果记入表中相应的行列。
直流单臂电桥实验
实验题目：直流单臂电桥一、 实验原理1.直流单臂电桥适用范围：测量中等电阻（10~105Ω）2.推导测量公式3.画出实验电路图 ↑↑↑4.比例臂倍率如何适当选取：使R 0调节的有效位数尽量多5.电桥灵敏度的概念及与哪些因素有关： 灵敏度S =ΔI ΔR x /R x=00IR /R ∆∆有关因素：电源电压的大小、电流计的电流常量和内阻大小、(R a +R b +R 0+R x )的大小、R b R 0+R xR a的大小6.什么是换臂法：将Ra 与 Rb 交换可以完全消除倍率C 的误差二、实验数据1.测量未知电阻R1（约1200Ω）及灵敏度注意：ρc=0.1%，ρ0=0.1%，_S =7836.8 换臂前ρx=√ρ02+ρc 2+(0.1/S)2=√（0.1%）2+（0.1%）2+(0.1/7688.2)2=1.4×10−3换臂后ρx=√ρ02+(0.1/_S )2=√（0.1%）2+(0.1/7836.8)2=1.0×10−3∆Rx1=1.4×10−3×1182.8=1.7Ω ∆Rx2=1.0×10−3×1183.0=1.2Ω利用换臂前数据进行计算 R1 = (1182.8±1.7)Ω利用换臂后数据进行计算R1 = (1183.0±1.2)Ω利用换臂前后数据进行计算R1 = (1182.9±1.5)Ω2.观察电桥灵敏度与电源电压的关系根据情况，选取Ra=Rb=100Ω，Rx=1200Ω，改变电源电压E，测量不同电压下电桥灵敏度，并做S-E关系图3.测量未知电阻R2（约50欧姆）及灵敏度：根据情况，选取Ra = 10Ω，Rb = 1000Ω比例臂的倍率C= 0.01利用数据进行计算R2 = (49.85±0.11)Ω注意：ρc=0.2%，ρ0=0.1%ρx=√ρ02+ρc2+(0.1/S)2=√（0.1%）2+（0.2%）2+(0.1/4885.1)2=2.2×10−3∆Rx=2.2×10−3×49.85=0.11Ω三、思考题1. 能，并联阻值为999.001欧，在准确测量范围之内2.在误差允许范围内，与测量值接近。
实验3 单臂电桥测中值电阻A4
姓名 学院 班级 科目 电磁学实验 题目 单臂电桥测定中值电阻 专业 组别 409实验三 单臂电桥测定中值电阻【实验目的】1．根据单臂电桥测定中值电阻的实验原理思考尽快使电桥达到平衡的简捷方法。
2．掌握直流平衡电桥的工作原理。
3．学会用单臂电桥测量中等阻值电阻。
【实验仪器】双臂两用直流电桥、检流计、电源、待测元器件、导线等。
【实验原理】1．单双臂电桥作为单臂电桥使用时的工作原理图中1R ，2R ——转换开关式比率臂电阻箱，R ——转换开关式定值电阻箱，x R ——待测电阻，G ——检流计，E ——电源。
当电桥平衡时，由A 、B 两点间无电流得出：12x I I I I ===。
由A 、B 两点间电位相等得：1122I R I R =，x x IR I R =。
由以上各式得出：12x R R R R =。
这样待测电阻可以由、的比率与的乘积决定，因此通常称、所在的桥臂为比率臂，称所在的桥臂为测定臂。
2．电桥平衡时的基本特点（1）电桥平衡与否仅由各臂参数确定，与电源及检流计内阻无关。
I姓名学院班级科目电磁学实验题目单臂电桥测定中值电阻专业组别409（2）电桥平衡时，电源和检流计位置可以互换，并且电桥相对臂亦可互换，一个对角线的状态（开路或接有某一电阻）不会影响另一对角线的状态（电流的大小）。
（3）电桥平衡时，从电源对角线两端向电桥看去所呈现的电阻（即所谓输入电阻）与测量对角线的电阻无关，而输出电阻（即从测量对角线向电源看去所呈现的电阻）与电源支路中电阻大小无关。
（4）电桥平衡时，电桥各臂的相对灵敏度都有相同的，这样在检查电桥灵敏度时可选任一臂作为可变臂。
在许多测量和实验方法中，都是利用了电桥的以上特点。
3．电桥灵敏度电桥达到平衡时，若使其中一个桥臂的电阻值改变一个微小，电桥偏离平衡使检流计偏转格（一般取为30格左右）则电桥灵敏度（以相对灵敏度表示）定义为：nS RR∆=∆。
实验和理论计算都表明，影响电桥灵敏度的因素是多种多样的。
用单臂电桥测量中值电阻实验报告
用单臂电桥测量中值电阻实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用单臂电桥，测量中值电阻，加深对单臂电桥原理的理解，并提高实验操作技能。
二、实验原理单臂电桥是一种简单实用的电桥，主要由电阻器、调零电动机、测量表和电源等组成。
在实际测量中，通常用它来测量电阻。
相比于其他种类的电桥，单臂电桥不需要使用稳流电源，还可以方便地调整电路中的电阻器来进行精准测量。
在单臂电桥中，当待测电阻为R1，该电阻的分接点电阻为Rx 时，电桥的阻值平衡条件可以表示为：R1 = Rx根据此原理，可以使用电带测量待测电阻的阻值，并精确计算出中值电阻。
三、实验步骤1. 首先，将单臂电桥的电路连接好，包括电阻器、调零电动机、测量表和电源等。
2. 将代测中值电阻加入到电路中，并对电阻器进行调节，使电桥处于平衡状态。
3. 然后，使用电表测量电路中其他电子元件的电压和电流数据，并记录下来。
4. 最后，根据记录下来的数据，计算出中值电阻，并进行误差分析。
四、实验结果根据实验操作，得到的中值电阻阻值为15.2Ω，误差不超过0.1Ω。
五、实验总结本次实验使用单臂电桥对中值电阻进行了测量，并得到了较为准确的测量结果。
通过实验，我对单臂电桥的原理和使用方法有了更为深入的理解，并对电路中的电阻、电流、电压等基本概念有了更为清晰地认识。
此外，通过实验操作，我还发现了实际操作过程中需要注意的事项，比如电路连接、电阻器调节、误差分析等。
综上所述，该实验不仅提高了我们的理论水平，还对我们的实验技能和操作能力有了很大的提升。
单臂电桥测量中值电阻实验报告
单臂电桥测量中值电阻实验报告引言电阻是电路中常见的元件之一，测量电阻的准确值对于电路设计和故障排查非常重要。
本实验旨在利用单臂电桥测量中值电阻，通过实验验证电桥测量方法的准确性和可靠性。
实验原理单臂电桥是一种简单而常用的电桥测量电阻的方法。
它由一个标准电阻、一个未知电阻、一个已知电流源和一个电压表组成。
通过调节已知电流源和标准电阻的数值，使得电桥两侧的电压相等，从而测量出未知电阻的值。
实验步骤1.准备实验所需的器材和材料，包括单臂电桥、标准电阻、未知电阻、电流源和电压表。
2.将实验电路搭建好，将标准电阻和未知电阻连接到单臂电桥的相应位置。
3.调节已知电流源的数值，使得电桥两侧的电压相等。
4.通过电压表测量电桥两侧的电压值，并记录下来。
5.换一个已知电流源的数值，重复步骤3和步骤4。
6.根据测得的电压值计算未知电阻的值，并记录下来。
7.重复以上步骤，直到得到多组测量数据。
8.对实验数据进行统计和分析，计算出未知电阻的中值，并计算出测量误差。
实验结果通过实验测量得到的电压值如下所示： - 测量1：电压值为3.2V - 测量2：电压值为3.1V - 测量3：电压值为3.3V根据测量数据计算得到的未知电阻的值如下所示： - 测量1：未知电阻为10Ω - 测量2：未知电阻为9.8Ω - 测量3：未知电阻为10.2Ω通过对多组测量数据的统计和分析，计算得到未知电阻的中值为10Ω。
测量误差为0.2Ω。
结论本实验利用单臂电桥测量中值电阻的方法，通过调节已知电流源和标准电阻的数值，实现了对未知电阻的测量。
通过多次重复测量，得到了未知电阻的中值，并计算出了测量误差。
实验结果表明，单臂电桥测量方法具有较高的准确性和可靠性。
参考文献无。
单臂电桥测电阻实验步骤
单臂电桥测电阻实验步骤
哎呀，今天我们来聊聊一个超级有趣的实验——单臂电桥测电阻！这个实验可是考验咱们物理功底的时候咯，不过别担心，我保证让你轻松搞定！
咱们要准备的工具可不少哦。
除了那些普通的电线、电池、开关之类的东西，还得有个单臂电桥。
别看它长得简单，实际上可是高科技产品呢！有了它，咱们就能轻松地测量出各种电阻了。
接下来，咱们就开始实验吧！咱们要把电桥搭建好。
这个过程可不能马虎哦，因为一旦搭建错了，后面的实验就没法进行了。
所以，咱们要认真仔细地操作。
好了，现在电桥已经搭好了，下面就是测量电阻的关键步骤了。
咱们要把待测电阻和电源连接到电桥上。
这个过程可不能随便乱接哦，否则会影响测量结果。
记住了，待测电阻要放在电桥的一端，而另一端则要接地。
这样才能保证测量的准确性。
接下来，咱们就要开始调整电桥的平衡状态了。
这可不是一件容易的事情哦，需要咱们运用一些物理知识来解决。
不过没关系，只要咱们用心去学，肯定能掌握这个技巧的。
好了，现在电桥已经平衡了，咱们就可以开始测量电阻了。
这个过程其实也很简单，只需要按照实验步骤一步步操作就可以了。
不过要注意的是，在测量过程中要保持手稳，避免因为抖动导致测量结果不准确。
当咱们得到测量结果后，不要忘了记录下来哦。
这样以后复习的时候就可以方便地查看了。
而且，如果有什么疑问的话，也可以及时向老师请教。
单臂电桥测电阻实验虽然看起来有点复杂，但只要咱们认真学习、仔细操作，一定能够成功完成的！加油吧，少年！。
单臂电桥测量中值电阻标准报告
单臂电桥测量中值电阻实验目的1． 掌握单臂电桥测量电阻的原理和方法，熟悉滑线变阻器的使用。
2． 学会用交换法减少自搭电桥的测量误差 3． 理解检流计和电桥灵敏度的概念。
实验原理1、单臂电桥的测量原理如图如果B 、D 两点的电位相等，接上检流计后，指针指零，电桥达到平衡状态，知：R 1／R 2＝R x ／R 0所以R x ＝R 1 R 0／R 2＝P R 0（1）当P 选定后，R x 的测量精度由R 0决定。
R 0的有效数字越多，测量结果就越准确。
所以P 的选取应以尽量使R 0读出最多位数为原则。
2、交换法修正电桥的误差由（1）式知： 002211R R R R R R R R X X ∆+∆+∆=∆（2）利用交换法测量修正误差，将比较臂R 0与被测臂R x 互换位置，重新调节R 0至R 0′，使电桥平衡，则：12R R R R X '=（3）将（1） 式与（2） 式相比较，得：0R R R X '= （4）此时，根据仪器相对不确定度的传递，有：)(21000R R R R R R X X ''∆+∆=∆（5）于是电阻的不确定度只取决于标准电阻R 0 3、电桥的灵敏度电桥平衡后，若比较臂R 改变△R ，则电桥失去平衡，有电流I g 流经检流计。
但I g 如果小到使检流计反映不出来，那么实验者仍认为电桥处于平衡，因此说△R 就是检流计由于灵敏度不够所带来的不确定度。
所以，电桥灵敏度定义为：0/R R dR R d S ∆∆=∆∆=（格）（6）式中d ∆是对应于电桥平衡后待测电阻相对改变量所引起的检流计的偏转格数实验仪器5V 直流稳压电源（附开关）、滑线变阻器、电阻箱、AC5型直流指针式检流计、待测电阻板、QJ23(或QJ23a)型直流单臂电桥、导线单臂电桥测电阻原理图A C操作要点1. 用自搭电桥测电阻R x 2 ( 约120Ω)(1) 连接线路，取R 1∶R 2=1∶1左右，用交换法测量R x2 。
单臂电桥(惠斯顿电桥)法测电阻
电桥法测电阻直流电桥是常用的测量电阻的仪器。
直流电桥分单臂电桥（又称惠斯顿电桥）和双臂电桥（又称凯尔文电桥），单臂电桥用来测定中值电阻（1——10 7Ω），双臂电桥用来测定低电阻（1Ω以下）。
（一） 箱式单臂电桥测电阻[目的] 1.理解并掌握单臂电桥测电阻的原理。
2.学习用箱式单臂电桥测中值电阻。
[原理] R 1 ，R 2 ，Rx ，R S 称电桥的四个桥臂，其中R 1 ，R 2 ，R S 的阻值可变，Rx 为待测对象，须外接。
G 为检流计（平衡指示器），电桥的“桥”既指检流计支路，它的作用是把“桥”的两端的电位进行比较，当两端电位不等，检流计中有电流通过，检流计指针就要偏转；当两端电位相等，检流计中无电流通过，检流计指针即指在中部的“0”点。
这一状态称为电桥平衡。
当调节R 1 ，R 2 ，R S ，使G = 0，即电桥达到平衡时：U B = U D ，I 1 = I X ,I 2 = I S 。
由原理图得U AB = U AD .U BC = U DCI 1R 1= I 2R 2 , I X R X = I S R S 。
12//X S R R R R =12X S S R R R CR R == 其中12/C R R = 实验内容1、用单桥（惠斯登电桥）测量三个电阻的准确值，并计算电阻标称值的误差。
电阻的标称值是：18K 、8.2K 、180Ω。
注意：选择R1、R2数值的原则：必须保证R 最高位有读数，才能保证测量精度。
直流稳压电源电压：5V 左右。
四位有效数字单臂电桥若使用得当，测量值应有四位有效数字，若使用不当，测量值会小于四位有效数字。
如何使测量结果有四位有效数字？举例说明：设R X = 98.13Ω，若取C = 0.1，则R S = 981Ω, R X = CR S =98.1Ω(三位有效数字）； 取C = 0.01，则R S = 9813Ω R X = 98.13 Ω（四位有效数字）。
单臂电桥测量中值电阻实验报告
单臂电桥测量中值电阻实验报告一、实验目的本实验旨在通过单臂电桥测量中值电阻，掌握单臂电桥的基本原理和操作方法，熟悉测量中值电阻的技巧。
二、实验原理1. 单臂电桥的基本原理单臂电桥是一种简单而常用的电桥，在测量中值电阻时尤为方便。
其基本原理是利用一个稳流源和一个可调节的标准电阻串联，通过调节标准电阻达到平衡状态，再用待测电阻代替标准电阻进行测量。
2. 测量中值电阻的技巧在测量中值电阻时，需要注意以下几点：（1）选取合适的稳流源和标准电阻；（2）调节标准电阻，使其与待测电阻相等；（3）保证稳流源输出稳定，并避免温度变化对测量结果产生影响；（4）使用万用表或其他合适的仪器进行精确测量。
三、实验步骤及操作方法1. 准备工作（1）将单臂电桥接线板连接至直流稳压源；（2）将待测元件接入单臂电桥中；（3）接入万用表或其他合适的仪器。
2. 调节标准电阻（1）将标准电阻接入单臂电桥中；（2）调节标准电阻，使其与待测电阻相等；（3）保持稳流源输出稳定，并避免温度变化对测量结果产生影响。
3. 测量待测电阻（1）将标准电阻替换为待测电阻；（2）调节标准电阻，使其与待测电阻相等；（3）使用万用表或其他合适的仪器进行精确测量。
四、实验结果及分析在本次实验中，我们选取了一个500欧姆的标准电阻和一个未知值的待测电阻进行测试。
经过多次调节和测量，最终得到了如下结果：标准电阻值：500欧姆待测电阻值：498.6欧姆通过计算可知，误差为0.28%，符合实验要求。
同时，在实验过程中我们还发现，在调节标准电阻时需反复微调才能达到平衡状态，这需要耐心和细心操作。
五、实验总结本次实验通过单臂电桥测量中值电阻，我们深入了解了单臂电桥的基本原理和操作方法，掌握了测量中值电阻的技巧。
同时，在实验过程中我们也发现了一些需要注意的问题，比如稳流源输出稳定性和温度变化对测量结果的影响等。
通过本次实验，我们不仅提高了实验操作能力，还加深了对电学理论知识的理解。
单臂电桥测电阻
单臂电桥原理与应用测量电阻有多种方法，利用电桥测量电阻是常用的方法之一，它是在电桥平衡的条件下将标准电阻与待测电阻相比较以确定待测电阻的数值.用电桥测电阻具有测试灵敏、测量精确、使用方便等优点，它已广泛用于工程技术测量中.电桥可分为直流电桥和交流电桥，物理实验中常使用直流电桥.直流电桥又分为单臂电6?10；双臂桥和双臂电桥，单臂电桥又称惠斯登电桥，主要用于精确测量中值电阻（1~)?.以下的低值电阻电桥又称开尔文电桥，它只适用于测量1【实验目的】1. 了解单臂电桥的结构，掌握单臂电桥的工作原理.2. 掌握使用箱式直流单臂电桥测量电阻.3. 掌握逐步逼近的实验方法.【实验仪器】直流稳压电源，箱式电桥，检流计，待测电阻几个.【实验原理】R,R,R,R通过导线连接组所示.四个电阻单臂电桥（即惠斯通电桥）原理图如图1x1s2成一个四边形，在四边形的两个对角线上分别连接检流计（BD支路）和电源E（AC支路）.连接检流计的支路称为“桥路”，它的作用是通过检流计来检测BD支路中是否有电流，从V?V），此BD中有电流，则B,D两端存在电压（即而判断B,D两点的电位是否相等.若DB V?V，此时电桥处于平衡状态时电桥不平衡；若BD支路中无电流，则.DB图1单臂电桥原理图V?V,V?V.因此得到如下方程：电桥平衡时有: DCBCADAB IR?IR?2211(1)?IR?IR?xsxs I?II?I.将其代入（，1)式可推得：BD又因为支路中无电流，故：x1s2R1R?R(2) sx R2．RRR为已知时，和/称电桥已达到平衡（2）式的关系式时，.当因此，当电桥中的电阻满足21s R. ）式求出就可以由（2x R,R所在的边叫比例臂，电阻标通常把桥式电路中四边形的每个边叫桥路的一个臂，21R1RR称为电桥的倍率式中准电阻.所在的边叫比较臂，而被测电阻所在的边叫测量臂.xs R2R1RR?R的最高位不为零（标准电倍率的选择原则是既要使能成立，又要使标准电阻ssx R2阻实际为5个旋钮的标准电阻箱），以提高电桥的精度.电桥中设置了若干个不同的倍率以适应测量不同大小电阻的需要.上述原理表明，用电桥测量电阻是通过桥式电路将电阻与标准电阻直接比较来测得的，与电流或电压的值无关，虽然使用了一个检流计，但它只是用来检查电流是否为零的指示器，用以确定电桥是否已达到平衡状态.由于标准电阻箱的准确度较高，所以用电桥测量电阻与用万用表和伏安法测量电阻比较，可以达到较高的准确度.我国现用的电桥分为0.01,0.02,0.05，0.1,0.5,1等几个级别.【实验内容与步骤】（1）QJ23型单双臂电桥介绍QJ23型直流电阻电桥主要由测量盘、量程变换器、检流计、电源等组合而成，全部组件置放于机箱内，携带方便。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验目的
1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。 2、学会用交换法减小和消除系统误差。 3、了解提高电桥灵敏度的几种途径。
实验原理
电桥法测量是一种很重要的测量技术。由于电桥法线路原理简明，仪器结 构简单，操作方便，测量的灵敏度和精确度较高等优点，使它广泛应用于电磁 测量，也广泛应用于非电量测量。电桥可以测量电阻、电容、电感、频率、压 力、温度等许多物理量。同时，在现代自动控制及仪器仪表中，常利用电桥的 这些特点进行设计、调试和控制。 电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥又分为单臂电桥和双臂 电桥，单臂电桥又称为惠斯通电桥，主要用于精确测量中值电阻。双臂电桥又 称为开尔文电桥，主要用于精确测量低值电阻。本次实验主要是学习应用惠斯 通电桥测电阻。
1． 惠斯通电桥的线路原理 惠斯通电桥的线路原理如图所示。四个电阻R1，R2， 惠斯通电桥的线路原理如图所示。四个电阻R1，R2， Rx和RS联成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂， Rx和RS联成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂， 其中：R1，R2组成比例臂，Rx为待测臂，RS为比较臂， 其中：R1，R2组成比例臂，Rx为待测臂，RS为比较臂， 四边形的一条对角线AC中接电源E，另一条对角线BD中接 四边形的一条对角线AC中接电源E，另一条对角线BD中接 检流计G。所谓“ 检流计G。所谓“桥”就是指接有检流计的BD这条对角线， 就是指接有检流计的BD这条对角线， 检流计用来判断B 检流计用来判断B，D两点电位是否相等，或者说判断“桥” 两点电位是否相等，或者说判断“ 上有无电流通过。 电桥没调平衡时，“ 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“ 当调节各臂电阻，可使“桥”上无电流，即B，D两点电位 上无电流，即B 相等，电桥达到了平衡。此时的等效电路如图所示。
3．实阻Rx接线柱；（2）检流计按钮开关G：按下时检流计接通电路，松开(弹起)时检 流计断开电路；（3）电源按钮开关B：按下时电桥接通电路，松开(弹起)时断开电路；（4）检流计；（5）检 流计调零旋钮；（6）外接检流计接线柱；（7）外接电源接线柱；（8）比例臂（9）比较臂（提供比例）。
实验步骤 1 清点主要仪器： 2 按图测量电路安置仪器，连接电路 3 利用自搭电桥测量电阻三次并测量电桥的灵敏度 4 利用交换法测三次电阻，计算平均值； 5 利用箱式电桥测量一批同规格电阻产品的阻值，并计 算测量不确定度。
平衡条件
R1 R x = R2 R s
Rx =
R1 × Rs R2
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RS，使改变一个微小量△RS，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=
∆d ∆R S / R S
式中：RS是电桥平衡时比较臂的电阻值，△RS／ 式中：RS是电桥平衡时比较臂的电阻值，△RS／RS 是比较臂的相对改变量。因此，电桥灵敏度S 是比较臂的相对改变量。因此，电桥灵敏度S表示电桥平 衡时，比较臂RS改变一个相对值时，检流计指针偏转的格 衡时，比较臂RS改变一个相对值时，检流计指针偏转的格 数。S的单位是“ 数。S的单位是“格”。例如，S=100格=1格／(1／100)， 。例如，S=100格=1格／(1／100)， 则电桥平衡后，只要RS改变1％，检流计就会有1 则电桥平衡后，只要RS改变1％，检流计就会有1格的偏转。 一般讲，检流计指针偏转1 10格时，就可以被觉察，也 一般讲，检流计指针偏转1／10格时，就可以被觉察，也 就是说，此灵敏度的电桥，在它平衡后，RS只要改变0.1 就是说，此灵敏度的电桥，在它平衡后，RS只要改变0.1 ％，我们就能够觉察出来，这样由于电桥灵敏度的限制所 导致的误差不会大于0.1％。这也正是我们研究电桥灵敏 导致的误差不会大于0.1％。这也正是我们研究电桥灵敏 度的目的。
说明： 说明： (a)． (a)． 图3中电桥左下角的三个接线柱用来使检流计处于工作或短路状 态的转换，有一个短路用的金属片，当检流计工作时，金属片应接在 中、下两个（“外接” 中、下两个（“外接”）接线柱上，使电路能够连通；当测量完毕时， 金属片应接在上、中两（“内接” 金属片应接在上、中两（“内接”）接线柱上，检流计被短路保护。 (b)． 电桥背后的盒子里装有三节1号干电池，约4.5伏。当某个实验测 (b)． 电桥背后的盒子里装有三节1号干电池，约4.5伏。当某个实验测 量所需要的电源，比内接电源大或者小，就用外接电源，接在外接电 源接线柱(7)上。(同时要取出内装干电池) 源接线柱(7)上。(同时要取出内装干电池)。 (c)． 比例臂(8)由R1和R2两个臂组成，R1/R2之比值直接刻在转盘上； (c)． 比例臂(8)由R1和R2两个臂组成，R1/R2之比值直接刻在转盘上； 当该臂旋钮旋在不同的位置时，R1、R2各有不同的电阻值，组成七档 当该臂旋钮旋在不同的位置时，R1、R2各有不同的电阻值，组成七档 不同的比值 K(0.001，0.01，0.1，1，10，100，1000)。 K(0.001，0.01，0.1， 10，100，1000)。 (d)．比较臂(9)由四个不同的电阻档( (d)．比较臂(9)由四个不同的电阻档(×1，×10，×100，×1000)所 10， 100， 1000)所 组成。 （e）．在测量时，要同时按下按钮G、B，要注意，先按G，后按B。 ）．在测量时，要同时按下按钮G ，要注意，先按G，后按B