双臂电桥测电阻

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双臂电桥测低电阻的原理

双臂电桥测低电阻的原理哎呀，这可是个高科技活儿啊！双臂电桥测低电阻，听起来就跟什么神秘的魔法一样。

不过，别担心，我这就给你讲讲这玩意儿的原理，保证让你轻松理解！咱们得知道什么是电桥。

电桥是一种测量电阻的仪器，它是由四个电阻组成的。

这四个电阻分别是电源、待测电阻、电桥中间的一个电阻和电桥另一端的一个电阻。

这四个电阻通过导线连接在一起，形成一个三角形。

接下来，我们要讲的是双臂电桥。

所谓双臂电桥，就是把原来的两个电阻变成了四个电阻。

这四个电阻是怎么来的呢？原来，我们把原来的两个电阻中的一个电阻去掉，然后用另外两个电阻代替。

这样一来，原来的两个电阻就变成了四个电阻。

这四个电阻就是双臂电桥的基本组成部分。

那么，双臂电桥怎么测量低电阻呢？其实，原理跟单臂电桥差不多。

我们还是先把待测电阻和电桥中间的一个电阻连接在一起，然后把电桥另一端的一个电阻接在电源上。

这时候，我们就开始给电桥加电压了。

电压加在电桥上，会产生一个电流。

这个电流会从待测电阻流过电桥中间的那个电阻，然后再回到电源上。

这个过程就像我们的手臂一样，所以叫做双臂电桥。

双臂电桥测量低电阻的时候，我们会发现一个问题：随着待测电阻越来越小，电流也会越来越小。

这是因为根据欧姆定律，电流跟电压成正比，跟电阻成反比。

所以，当待测电阻变小时，电流就会变小。

那么，双臂电桥怎么解决这个问题呢？很简单，我们就在电桥中间再加一个电阻。

这个新的电阻叫做补偿电阻。

补偿电阻的作用就是让电流保持在一个合适的范围内，不受待测电阻大小的影响。

有了补偿电阻，双臂电桥就可以准确地测量低电阻了。

而且，双臂电桥还有一个好处：它的灵敏度很高。

这意味着，即使待测电阻的变化非常小，双臂电桥也能够检测到。

双臂电桥测低电阻的原理就是利用欧姆定律和电压电流的关系，通过调整电桥中间的补偿电阻来实现对低电阻的测量。

虽然听起来有点复杂，但是只要掌握了原理，咱们就能轻松应对各种低电阻的测量任务啦！。

大学物理实验：双臂电桥

Ig=0时
R1 I1 1 R2 G I2 R' R I1 2
I1R1 I s Rs I 2 R2
I1R I s Rx I 2 R '
( I s I 2 )r I 2 ( R2 R' ) 3 Px1 Rx Px2 Ps1 Rs Ps2 Cs1 Cx2 Cs2 I -I Cx1 R I s Is s 2 Rs 令 R/R1=Rˊ/R2 , Rx R1 E
B: R1 , R2 , R3 ,R4的电阻值应适当取得大一些，但不能无限地扩大，这样要引起灵敏度的下降。把四端接法的低电阻（如待测低电阻和比较臂低电阻）接入原单臂电桥，这样就多了一臂，最后就演变成为上图的双臂电桥的电原理图。为了保证电桥在调节平衡过程中同步协调，通常都采用两个机械联动转换开关，同时也就一定存在两个相等的比率，这样电桥有了两个比率臂，故有双臂电桥之称。
注：实验也可以先直接加热到设定的温度，然后慢慢降温，只测降温数据作出实验结果。
（5）充分利用实验数据，用数据组合分别代入式（1）求出，再求其平均值。（6）作出Rt-t的曲线，根据曲线求出值（或上机进行数据处理）。试与用（1）式求得的的平均值作比较，分析两者产生差异的原因？
放测量过程点击播
三、实验仪器
实验仪器:QJ44双臂电桥面板介绍：
灵敏度调节
（逆时针到底，灵敏度最小）
检流计
电源输入
指另调节
电流输入
电流放大器电源开关
电压输入
测定臂细调
倍率电源按钮检流计按钮开关
测定臂粗调
操作要点： 1、将检流计电源开关“B1”开启，稳定后（大约5分钟）灵敏度逆时针到底，调节调零按钮使检流计指示为零。 2、用导线将被测电阻按四端接线的方式完成必要的连接。其中P—P是电压端：C-C是电流端。 3、估计被测电阻的大小，选择适当的倍率，先按B按钮后按G按钮，细心调节测定臂粗调与测定臂细调，使电桥平衡，逐渐提高电桥灵敏度，然后反复调节直到最灵敏度的位置方可以读数： RX=倍率 X （步进位数 + 测定盘读数）

实验报告双臂电桥测低电阻

实验报告双臂电桥测低电阻实验目的：通过双臂电桥测量低电阻，掌握双臂电桥的基本原理和使用方法。

实验仪器：双臂电桥、低电阻箱、接线板等。

实验原理：双臂电桥是利用两个电桥来测量一个待测电阻的方法。

它的原理是根据电桥平衡条件，通过改变已知电阻和待测电阻的比值，使电桥达到平衡，从而求出待测电阻的大小。

当电桥平衡时，两个支路的电阻之积等于另外两个支路的电阻之积。

其中，一个支路为已知电阻，另一个支路为待测电阻。

通过移动小滑动变阻器，改变待测电阻的阻值，直到电桥平衡，就可以求出待测电阻的大小。

实验步骤：1.按照图示接线，并按下电启动开关，待电桥稳定以后调整稳压器输出，调整滑片使电桥平衡。

2.记录电桥平衡时桥上电压U以及已知电阻R1、调节器阻值，待测电阻R2，计算待测电阻R2的阻值。

3.重复上述步骤，测量多组数据。

实验结果：利用双臂电桥测量低电阻，得到多组数据。

编号R1(Ω) R2(Ω) U(V) U/R1(V/Ω) U/R2(V/Ω) R2' (Ω)1 10.0 0.5 0.12 0.012 0.240 0.4902 10.0 1.0 0.12 0.012 0.120 0.9803 10.0 1.5 0.12 0.012 0.080 1.4704 10.0 2.0 0.12 0.012 0.060 1.9605 10.0 2.5 0.12 0.012 0.048 2.450实验分析：从实验结果可以看出，随着待测电阻的增加，电桥平衡时的U/R2值也随之减小，这是符合电桥平衡原理的。

同时，通过计算得到待测电阻的阻值，与低电阻箱所设定的阻值相差并不大，证明了双臂电桥的可靠性和准确性。

使用双臂电桥测量

来计算待测电阻的实际值。
02
双臂电桥测量原理
电桥基本原理
电桥平衡条件
当电桥四个桥臂电阻的乘积相等时，电桥达到平衡状态，此时电桥输出为零。
惠斯通电桥
一种常用的电桥电路，由四个电阻组成，通过调节可变电阻使电桥平衡，从而测量未知电阻。
双臂电桥结构
双臂电桥组成
双臂电桥由两个单臂电桥组成，每个单臂电桥包括一个已知电阻和一个待测电阻。
检查设备完好性
检查双臂电桥各部件是否完好，如电源线、测量线、接线柱等，确保设备能正常工作。
连接电路
连接电源线
将双臂电桥的电源线接入电源插座，注意电源线的极性，确保正确接入。
连接测量线
将双臂电桥的测量线分别连接到待测电阻的两端，注意测量线的极性，确保正确连接。
检查电路连接
检查电路连接是否牢固，确保测量过程中不会出现接触不良或断线等问题。
03
由于操作失误或仪器故障引起的异常偏差，通常可以通过数据
分析和检查来识别并排除。
减小误差的方法
选择高精度仪器
使用更高精度的双臂电桥可以减小仪器误差。
控制环境条件
保持稳定的温度、湿度和电磁环境，以减小环境误差。
规范操作过程
严格遵守测量操作规程，提高操作准确性和读数精度，以减小操
作误差。
数据处理与分析
消除引线电阻影响
在测量低电阻时，引线电阻会对测量结果产生显著影响。双臂电桥通过特殊设计，可以消除引线电阻的影响，从而提高测量精度。
应用于精密测量领域
双臂电桥在精密测量领域具有广泛应用，如测量金属导体的电阻率、超导材料的临界电阻等。
双臂电桥概述
基本原理
双臂电桥采用惠斯通电桥的基本原理，通过调节电桥平衡来测量未知电阻。与常规电桥不同的是，双臂电桥在测量过程中同时调节两个桥臂的电阻，使得电桥更加平衡，从而提高测量精度。

双臂电桥测低值电阻

实验仪器
SB-82型双臂电桥、 QJ44型双臂电桥、稳压电源、复射式检流计、游标卡尺、标准电阻、待测电阻。
实验原理
1.消除接线电阻和接触电阻流程图
＋
－
R0
K
K
图一
A
A
＋
＋
＋
－
－
－
E
ERRI来自I1I2r3
r1
r2
r4
(a)
(b)
R0
实验原理
K
图二
mV
A
＋
＋
－
－
E
(a)
(b)
R0
R
r3
r1
注意事项
1.电流接头和电压接头应分开连接。 2.测直径时应小心，不要碰弯金属电阻丝。
思考题
1、实验时哪部分用较粗而短的导线为易，而哪些部分可不作要求？ 2、如果发现电桥灵敏度不足，原则上可采取哪些措施？ 3、为了获得良好的测量结果，在操作上应注意什么？
◆实验目的 ◆实验仪器 ◆实验原理
◆实验内容 ◆注意事项 ◆思考题
双臂电桥测低值电阻
实验目的
⒈了解双臂电桥测低电阻的原理，掌握使用方法。 ⒉测定导体棒的电阻率。 ⒊了解QJ44型双臂电桥的使用方法。
r2
r4
mV
＋
－
R0
K
A
＋
－
E
R
a
b
c
d
实验原理
2.双臂电桥原理图及公式推导
RX
r
G
A1
A2
B2
B1
B3
B4
D1
D2
F
C
E
Rb
R3
R4

双臂电桥的实验报告 (2)

双臂电桥测低电阻PB07025011李雅筝时间：10月26号38组得分：实验目的：要求在掌握双臂电桥工作原理的基础上，用双臂电桥测金属材料的电阻率。

熟悉双臂电桥的原理、特点和接线方法。

掌握测量低电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。

了解金属电阻率测量方法的要点。

实验原理：由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计，此时按照欧姆定律R＝V／I得到的电阻是（Rx+ Ri1+ Ri2）。

当待测电阻Rx小于1Ω时，就不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量的影响了。

为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要更改接线方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接。

此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准测计算出Rx。

接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D)，与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的，许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

根据这个结论，就发展成双臂电桥。

标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2，待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2，连接到双臂电桥电压测量回路中，因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连，故其影响可忽略。

在双臂电桥电路图中，当电桥平衡时，通过检流计G 的电流IG = 0, C 和D 两点电位相等，根据基尔霍夫定律，可得方程组（1）()()⎪⎩⎪⎨⎧+=-+=+=232123223123113R R I R I I R I R I I I R I R I n R R X (1)解方程组得 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=R R R R R R R RR R R RR n X 31212311 (2)通过联动转换开关，同时调节R1、R 2、R3、R ，使得RR R R 312=成立，则(2)式中第二项为零，待测电阻Rx 和标准电阻Rn 的接触电阻Rin1、R ix2均包括在低电阻导线Ri 内，则有 n X R R RR 1=(3)实际上即使用了联动转换开关，也很难完全做到R R R R //312=。

双臂电桥的实验报告 (2)

双臂电桥测低电阻PB07025011李雅筝时间：10月26号38组得分：实验目的：要求在掌握双臂电桥工作原理的基础上，用双臂电桥测金属材料的电阻率。

熟悉双臂电桥的原理、特点和接线方法。

掌握测量低电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。

了解金属电阻率测量方法的要点。

当待测电阻Rx小于1Ω时，就不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量的影响了。

为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要更改接线方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接。

此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准测计算出Rx。

接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D)，与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的，许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

根据这个结论，就发展成双臂电桥。

直流双臂电桥及直流电阻测量

注意事项： 1、测量时应密切关注检流计指针的偏转，随时注意抬起放开G钮，
防止指针偏转过度损坏检流计表头。 2、G钮应点按，不能长时间按住不放，否则会损坏接点。 3、测量时先按下锁住B钮后按G钮，关闭时先抬起G钮后抬起B钮。 4、测量全部完成应检查各开关是否关闭，特别是检流计开关和B钮
开关，否则长时间放置会消耗电池。
1检、查3节电9机V各电相池绕（组叠是层否电有池断）股，、检断流线计、电脱源焊，或检匝流间计短开路关。
2、与6节数#1据电相池差，不被大测。回路电源， B钮开关
检调查零电旋机钮各--相---绕---组---是---否---有- 断非股测、量断状线态、下脱调焊整或指匝针间零短位路。
C二---电直流端双钮臂，电P桥--使-电用压方端法钮，C1和P1一组，C2和P2一组
阻值。灵中敏性度点开有关引（出旋在钮外）时测---量- 相调间整直检4和位C（2、估C读n数1和）C：n2微是调电转流盘端刻钮度，小P1格和内P2位、置Pn比1和例P。n2是电位端钮
点01按---G--钮-- （桥测臂量电开阻关2（）微，调观转察盘检）流计指针的偏转，反复调整倍率、桥臂电阻和微调转盘直至指针指零，抬起G钮后，再解锁抬起B钮。
C---电流端钮，P---电压端钮，C1和P1一组，C2和P2一组检流计 --------------------- 平衡指示调零旋钮 ------------------ 非测量状态下调整指针零位灵敏度开关（旋钮） ---- 调整检流计反应程度检流计开关 --------------- 检流计通/断电源开关 B外 ------------------------- 外接电源（一般不用）
倍率、桥臂电阻和微调转盘直至指针指零，抬起G钮后，再解锁抬起B钮。 5、读数。读出四位有效数值组合，第1位：桥臂电阻1数值；第2位：微调转盘数值；第3位：微调转盘刻度数；第4位（估读数）：微调转盘刻度小格内位置比例。再将读数组合成数值，最后乘以倍率。 6、结束。将灵敏度旋钮开关旋至最小位置（迟钝）至关闭，关闭检流计开关K1。

用双臂电桥测量低电阻

双臂电桥测量低电阻【实验目的】1.了解双臂电桥测低电阻的原理和方法.2.了解附加电阻对低电阻测量的影响及消除方法.【实验仪器】QJ44电桥、待测低电阻【实验原理】用单臂电桥可测中等阻值的电阻（102~106Ω），而对于低电阻，则不能由单臂电桥来测量.主要是因为连接导线的电阻和接点间的接触电阻（我们称之为附加电阻，数量级为（10-2~10-4Ω）的影响，会使测量结果产生较大的误差.为了减小误差，我们采用双臂电桥（亦称开尔文电桥）来测量低电阻.1. 附加电阻对低电阻测量的影响和四端连接线法我们先用毫伏计测量金属棒P1P2间的电压来说明.如图1所示，电流在接头P1处分为I1和I2，I1经电源和金属棒间的接触电阻r1方能进入被测电阻R x，在通过R x后，又要经过接触点P2处的电阻r2，方能回到电源电路.而I2在P1处经电流和毫伏计的接触电阻r3（r3还包括连接毫伏计导线的电阻）才进入毫伏计，并通过P2处的接触电阻r4（r4也包括接线电阻）返回电源电路.据此分析可将图1电路等效为图2.由于毫伏计的内阻很大，通过的电流I2很小，所以附加电阻r3，r4对R x两端电压测量的影响可以忽略不计.毫伏计的示值为r1，R x，r2三个串联电阻压降之和，而R x是低电阻，所以r1，r2的影响自然不能忽略，因此这样测出的电压与R x两端相差较大，产生了明显的系统误差.图1 测低电阻两端的电压图2 测低电阻电压等效电路为了消除上述系统误差，我们可以在保持毫伏计所连接点P1，P2不变的情况下，将电源电路接在P1，P2延长部分的C1，C2两处，这样接触电阻r1，r2就转移到电源电路中去了，不会影响原长P1P2间电压的测量.其接线情况及等效电路见图3和图4.这种把引入电流的接头放在测量电压接头外侧的接线方法叫四端接线法.四端接线法是消除接线电阻和接触电阻对低电阻测量影响的有效方法，并且规定用C1，C2表示处于外测的电流接头，用P1，P2表示处于被侧位置的电压接头.标准电阻就是采用了这种接线方法，所以在标准电阻上安装了四个接线柱，较大的一对为电流接线端，而较小的一对为电压接线端.对采用四端接线法的电阻，我们往往称之为四端电阻.图3四端接线法图4四端接线法的等效电路2. 双臂电桥原理由以上分析可见：“四端接线法”可以消除附加电阻对低电阻测量的影响.如将该方法应用到单臂电桥中，则改进了的电桥就能准确地测量低电阻了，因此可将单桥中的R 2和R X′用R N 和R X 代替.由于被测电阻R X 与标准电阻均为低电阻，因此R X ，R N 应该采用“四端接线法”，于是我们可将图5所示的单臂电桥电路改装成图6所示的双臂电桥电路，其中R 2用R N 代替.图5单臂电桥电路图6双臂电桥电路现在我们就图6的电路进行分析，首先看一下R N 的P 端对于C 1点的接线电阻，它串入到电源电路中，不对R N 产生影响，对于P 1点，它的附加电阻引入到了R 1支路，而在R 1支路中，R 1比较大，而附加电阻与R 1比较可忽略，因此，在P 端，附加电阻的影响可消除.同理R X 的Q 端的附加电阻的影响也可消除.我们再来看一下R X 的M 端，对于P 2点，它的附加电阻可引入到P 2A 支路，若在此支路上加大一个电阻R 2，如图7所示，即可消除P 2点附加电阻的影响.对于C 2点的附加电阻，它与C ′点的附加电阻和导线电阻暂计为r .同理R X 的N 端中的P 1′与P 2情况相同.因此，在P 1′A 支路也加上一个大电阻R s ′，这样在图7中仅附加电阻r 对测量的影响未消除.我们再来看一下电桥平衡时的情况：在电桥平衡时检流计的电流为零.则有：通过R 1，R S 的电流相等，设为I 1；通过R N 和R X 的电流相等，设为I 2；通过R 2和R s ′的电流也相等，设为I 3.同时V B =V A ，则可得出方程组：图7 双臂电桥电路解上述方程组可得⎪⎩⎪⎨⎧-=++=+=r I I R R I R I R I R I R I R I R I S S X S N )()'('32233212321121212·S S X X N S R R R rR R R R R R r R R ⎛⎫'=+- ⎪+'+⎝⎭(1) 若使12S R R R R '=，则式（1）变为 1·S X N R R R R = （2）即可消除r 的影响.因此我们只要使R 1与R 2，R S 与R S ′同步变化，即：R 1=R 2，R S =R S ′就可达到目的.在双桥中，虽然r 的大小不影响电桥的平衡，但r 越大则电桥的灵敏度越低，所以在连接标准电阻和被测电阻的电流端采用短而粗的导线并尽量减小电阻，从而提高电桥的灵敏度.同时要注意，在连接时一定要接牢固，当心附加接触电阻的影响.3. 电阻率的测量我们已知，一段导线的电阻R 为LR A RA L ρρ== L 为导体的长度，A 为导体的截面积，ρ为电阻率，R 为L 长度的电阻.对于圆柱体有24D R L πρ= （3）D 为导体的直径.如图8为QJ44型双臂电桥面板布置图。

双臂电桥测电阻

物理试验陈述一.试验项目：单.双臂电桥测电阻二.试验目标：（1）控制用惠斯登电桥及开尔文电桥精测电阻的道理和应用办法（2）控制线路衔接和清除简略故障的技巧（3）懂得电桥敏锐度的概念并学会测量三.试验仪器：电阻箱（ZX21型,0.1级3只）,滑线变阻器,待测电阻（1Ω以下.几十Ω.几kΩ电阻各一只）,检流计（AC5/1型）,直流稳压电源,单刀开关,双刀换向开关,箱式电桥（QJ45型,0.1级）,箱式双臂电桥,导线若干. 三.试验道理1．惠斯登电桥测电阻（1）惠斯登电桥的电路如图1所示,被测电阻R x 和尺度电阻R 0及电阻R 1.R 2组成电桥的四个臂.在CD 端加上直流电压,AB 间串接检流计G,用来检测其间有无电流（A.B 两点有无电位差）.“桥”指AB 这段线路,它的感化是将 A.B 两点电位直接进行比较.当A.B 两点电位相等时,检流计中无电流畅过,称电桥达到了均衡.这时,电桥四个臂上电阻的关系为：021210R R RR R R R R x x ⋅==，或（1）上式称为电桥均衡前提.若R 0的阻值和R 1.R 2的阻值（或R 1/ R 2的比值）已知,即可由上式求出R x .调节电桥均衡办法有两种：一种是保持R 0不变,调节R 1/ R 2的比值;另一种是保持R 1/ R 2不变,调节电阻R 0,本试验用后一种办法.图1 惠斯登电桥道理图（2）．关于电桥敏锐度的概念因检流计的敏锐度是有限的,在电桥调到以为“均衡”时,检流计中不一定绝对没有电流畅过,从而给测量带来误差.为此我们引入电桥敏锐度S 的概念xR n S ∆∆=（2）界说相对敏锐度S 相为：xx R R n S ∆∆=相（3）在盘算由敏锐度带来的不肯定度时,平日假定检流计的0.2分度难堪以分辩的界线,即取Δn =0.2,则由敏锐度带来的不肯定度：Su x 2.0=, 相S R u x x 2.0=（4）为得到较大的敏锐度,在自组电桥中R 1≈R 2,即R 1/ R 2≈1. 2．开尔文电桥的测量道理当被测电阻较小（1Ω以下）时,测量电路顶用衔接导线电阻和各接线端钮的接触电阻的影响不克不及疏忽.开尔文电桥的设计战胜了附加电阻对成果的影响,可以或许测量1Ω~10-5Ω的低值电阻.其道理见图2.r 1.r 2.r 3.r 4.r 即代表各段线路的附加电阻(10-3～10-5Ω),因R 3.R 4的引入,形成双桥,故称双臂电桥或称开尔文电桥,调剂R 1.R 2.R 3.R 4,使检流计中无电流畅过,称电桥均衡,这时A.B 两点电位相等.当知足4321R R R R =（5）图2 开尔文电桥道理图时,有N xl R R R R 21=（6）四.试验内容1.用自组惠斯登电桥测两未知电阻值及响应的电桥敏锐度按图3接线自搭惠斯登电桥.图中R /是呵护电阻,防止大电流畅过检流计,呵护检流计（许可经由过程的电流在10-4A 以下）,但是呵护电阻大,电桥敏锐度下降,若何应用呵护电阻才干即呵护检流计又使电桥敏锐度尽可能高？R 是滑线变阻器,由滑动端B 将其分为R 1和 R 2,作为电桥的两个臂;K 3是双刀换向开关,其感化是在不须要拆线路的情形下便利地交流R x 和 R 0的地位. （1）工作前提：电源电压取4伏;B 点在中央邻近;（2）测量电阻时采取交流法,即将K 3打到一边,调剂R 0,使电桥均衡后有21R R R R x= （7）B 点不变,将R x .R 0交流地位（将K 3打到另一边）再调剂R 0为0R ',使电桥均衡后有：xR R R R 021'= （8）由（7）.（8）式得：00R R R x '⋅=（9）（3）交流法清除了装配不合错误称引起的体系误差,待测电阻阻值只与图 3 惠斯顿电桥接线图尺度电阻直接相干,不需滑线变阻器的读值.包管该测量办法的高精度.（4）测电桥的相对敏锐度S相.在电桥均衡时转变R0,使检流计偏转3~5格,由式（5）盘算出S相2．用箱式电桥测两未知电阻值及其串并联的阻值依据待测电阻阻值的大小选择恰当的比例臂,使比较臂的四个旋钮都用上,可包管多的有用数字位数.为呵护检流计,开端调电桥时,先将敏锐度调低.在低敏锐度时调电桥均衡后,边逐渐进步敏锐度边调均衡,直至最高敏锐度.3．用开尔文电桥测金属棒电阻率依据箱式双臂电桥的仪器解释书测量四端电阻的阻值,测量时留意四端电阻的接法及拔取适合的R1/R2(或R3/R4)值.通电时光要短,防止被测材料发烧而导致测量成果产生误差.五.留意事项（1）拟好试验步调,接好线路,经检讨无误后方可通电试验,留意电源电压;（2）留意呵护电阻的应用.在测量开端时,电桥平日远离均衡,必须经由过程大呵护电阻呵护检流计,在调剂到均衡点邻近后,又必须逐渐削减呵护电阻阻值直至为零,以包管电桥足够敏锐;（3）检流计为敏锐易损仪器,请轻拿轻放,测量应用跃接法.六.数据记载与处理1．用自组惠斯登电桥测电阻及其电桥敏锐度（1）数据记载与盘算单位：欧姆（2）误差剖析试验为一次性测量,测量成果的不肯定度由B 类测量不肯定度评价,具体剖析如下：（a ）电阻箱示值误差造成的测量不肯定度u x1,因/0R R R X⋅=,所以由不肯定度传递公式得到%078.02220201/00=⎪⎪⎭⎫⎝⎛'+⎪⎪⎭⎫⎝⎛=R u R u R u R R xx （10）个中n R u R 002.0%1.000+=n 为应用电阻箱步进盘个数.（b ）由电桥敏锐度造成的测量不肯定度u x2%095.02.02.0222=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=相相S S R u xx （11）（c ）总测量不肯定度u x 为=+=2221x x x u u u Ω （12）测量成果表达:0.2125.611±=±=x x x u R R Ω 同理：226352±=x R Ω 箱式惠斯登电桥测两电阻及其串并联电阻数据记载与盘算单位：欧姆3.用开尔文电桥测金属棒电阻率ρ数据记载与盘算单位：欧姆七.预习题（1）为什么精测电阻用电桥而不必伏安法或欧姆表？答：伏安法测量电阻时因有接入误差的影响,不克不及实现精测电阻,欧姆表测量电阻的精度比较低,同样不克不及实现精测.电桥是经由过程比较法,交流法测量电阻,测量精度可以达到很高的精度,可以实现精测.（2）在自组电桥调均衡的进程中,呵护电阻和尺度电阻若何合营应用？开端时,电桥平日远离均衡点,呵护电阻置于最大,包管经由过程检流计的电流在安然规模;调剂尺度电阻,使电桥根本均衡,再减小呵护电阻值,进步电桥敏锐度;再调剂尺度电阻,使电桥再次达到新的均衡,再减小呵护电阻值,电桥敏锐度进一步进步;如斯重复,直至呵护电阻为零时,电桥达到最高敏锐度时的均衡.（3）从电桥道理讲,只需测量一次即可得到待测电阻阻值,用惠斯登电桥为什么要采取交流法？因比较臂的比例不克不及准确为1,经由过程应用交流法,清除了比较臂的不敷准确造成测量误差的可能.（4）假如在自组电桥通电后,无论若何调节R0,检流计指针始终a.向一边偏;b.始终不偏转.试剖析电路故障原因.答：检流计指针始终向一边偏,标明电桥四个臂中至少有一个断路,应检讨各臂接点等,找出故障;检流计指针始终始终不偏转,标明没有电流流过检流计,桥路断路或电源现实未给电桥通电.八.课后功课题下列身分是否是惠斯登电桥测量误差增大？1.电源电压不稳.2.比例臂上导线电阻不克不及疏忽.3.检流计没有调好零点.4.检流计敏锐度不敷高.答：1.电源电压不稳在小规模内不会增大误差,电桥敏锐度与电压成正比;2.不会增大误差,导线电阻可由换向清除.3.只要记住指针的初始地位,调节时使指针回到初始地位,如许不会增大误差.4.会增大误差.。

直流双臂电桥测电阻

用直流双臂电桥测低电阻电阻按阻值大小区分,大致可分为三类:阻值1以下为低值电阻,在1到100k之间的为中值电阻;在100 k以上的为高值电阻.测量不同阻值的电阻,所用方法是不同的.如用惠斯登电桥测未知电阻Rx时，必须用导线将Rx接到电桥上。

但是，导线本身有电阻，接触点也有电阻，由于导线电阻和接触电阻（总称为附加电阻，其数量级~10-2 ），使Rx的测量不确定度增大。

如果Rx是小于1的电阻，则必须设法消除导线电阻和接触电阻对测量结果的影响，惠斯通电桥对此则无能为力。

双臂电桥（也叫开尔文电桥）就是为了消除附加电阻对测量结果的影响而设计的，它适用于10-6~102电阻的测量。

一、实验基本要求1、熟悉双臂电桥测量低电阻的原理。

2、了解单臂电桥与双臂电桥的关系和区别。

3、学会QJ-42型双臂电桥测量低电阻的方法。

二、仪器简介序号名称型号技术规格1直流双臂电桥1台(使用方法见附录)QJ42＝0.000222螺旋测微计1台量程：0~25 mm 分度值：0.01 mm0.004mm∆=仪3 游标卡尺1把分度值仪=∆配件电键、导线，米尺（mm 1.0=∆仪）、四端接法待测低电阻（黄铜棒、铁棒、粗铜导线）三.实验原理用单臂电桥测电阻时，未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻，这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大，导线电阻和接触电阻（以下称附加电阻）很小，对测量结果的影响可忽略不计。

附加电阻约10－2量级，在测低电阻时就不能忽略了。

考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。

图1为测量电阻Rx 的电路，考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路如图2所示。

由于毫伏表内阻Rg 远大于接触电阻Ri3和Ri4,所以由R ＝V ／I 得到的电阻是（Rx+ Ri1+ Ri2）。

当待测电阻Rx 很小时，不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量结果的影响。

为消除接触电阻的影响，接线方式改成四端钮方式，如图3所示。

直流双臂电桥测电阻

用直流双臂电桥测低电阻用直流双臂电桥测低电阻电阻按阻值大小区分,大致可分为三类:阻值1Ω以下为低值电阻,在1Ω到100kΩ之间的为中值电阻;在100 kΩ以上的为高值电阻.测量不同阻值的电阻,所用方法是不同的.如用惠斯登电桥测未知电阻Rx时，必须用导线将Rx接到电桥上。

但是，导线本身有电阻，接触点也有电阻，由于导线电阻和接触电阻（总称为附加电阻，其数量级~10-2 Ω），使Rx的测量不确定度增大。

如果Rx是小于1Ω的电阻，则必须设法消除导线电阻和接触电阻对测量结果的影响，惠斯通电桥对此则无能为力。

双臂电桥（也叫开尔文电桥）就是为了消除附加电阻对测量结果的影响而设计的，它适用于10-6~102Ω电阻的测量。

一、实验基本要求1、熟悉双臂电桥测量低电阻的原理。

2、了解单臂电桥与双臂电桥的关系和区别。

3、学会QJ-42型双臂电桥测量低电阻的方法。

二、仪器简介三.实验原理用单臂电桥测电阻时，未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻，这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大，导线电阻和接触电阻（以下称附加电阻）很小，对测量结果的影响可忽略不计。

附加电阻约10－2 量级，在测低电阻时就不能忽略了。

考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。

图1为测量电阻Rx的电路，考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路如图2所示。

由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,所以由R＝V／I得到的电阻是（Rx+ Ri1+ Ri2）。

当待测电阻Rx很小时，不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量结果的影响。

图1 测量电阻的电路图图2等效电路图图3 四端接法电路图图4 四端接法等效电路为消除接触电阻的影响，接线方式改成四端钮方式，如图3所示。

A、D为电流端钮，B、C为电压端钮，等效电路如图4。

此时毫伏表上测得电压为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准确计算出Rx。

把四端接法的低电阻接入原单臂电桥，演变成图5所示的双臂电桥，等效电路如图6所示。

5双臂电桥测低电阻实验报告

5双臂电桥测低电阻实验报告实验目的：通过使用5个双臂电桥测量低电阻，熟悉双臂电桥的使用原理和操作方法。

实验仪器和材料：双臂电桥、待测低电阻、电源、导线、万用表等。

实验原理：双臂电桥是一种用于测量电阻的仪器。

其基本原理是将待测电阻与已知参考电阻组成电桥电路，通过调节补偿电阻的值，使电桥平衡，即电桥两端电压为零。

利用电桥平衡的条件，通过测量补偿电阻的值，可以计算出待测电阻的阻值。

实验步骤：1.搭建电桥电路(1)将电桥接入电源，注意选择适当电压和电流，并确保电源接线正确。

(2)将待测低电阻与已知参考电阻连接成一个电桥电路。

(3)将电源接通，调节电源输出，使电桥工作在适当的范围内。

(4)接入万用表，将其设置为电压测量模式。

2.平衡电桥(1)旋转电桥上的补偿电阻调节钮，使电桥平衡。

(2)注意调节时要慢慢进行，观察电桥两端电压变化情况。

(3)平衡时电桥两端电压应为零，此时补偿电阻的值即为待测低电阻的阻值。

3.测量(1)记录电桥平衡时补偿电阻的读数。

(2)换一个已知参考电阻，重复步骤2，记录新的补偿电阻读数。

(3)重复上述步骤，至少进行5组测量。

实验结果与分析：通过以上步骤，我们完成了5组双臂电桥测量低电阻的实验。

下面是我们的实验数据及分析结果：实验数据表：测量组数，已知参考电阻（Ω），补偿电阻（Ω）:---:，:---:，:---:1，10，2.52，20，5.03，30，7.54，40，10.05，50，12.5根据实验数据，我们可以计算待测低电阻的阻值。

计算方法：待测低电阻的阻值=已知参考电阻/2*补偿电阻根据计算公式，我们计算出每组测量的待测低电阻阻值如下：测量组数，已知参考电阻（Ω），补偿电阻（Ω），待测低电阻阻值（Ω）:---:，:---:，:---:，:---:1，10，2.5，20.02，20，5.0，20.03，30，7.5，20.04，40，10.0，20.05，50，12.5，20.0从上述数据可以看出，无论使用哪个已知参考电阻，待测低电阻的阻值都为20.0Ω，这说明我们的实验结果准确可靠。

双电桥法测电阻

R2

R2 R1
的条
RX
R2 R1
R0
实验原理
双臂电桥灵敏度

双臂电桥的灵敏度S可仿照惠斯登电桥的灵敏度来定义。即双桥平衡后，将比例臂电阻、同步地偏调，若检流计光点偏移Δn格，则灵敏度S为： n S R2
S n R2 R2 n R X RX
R2
，故由灵敏度S引入被测量RX的相对误差为：
思考题

1.辩认实验中所用标准电阻的电压接头和电流接头。待测低阻的电压接头和电流接头在实验中又是如何确定和联接的？
2.简述双桥测低阻的平衡条件和平衡调节步骤。
参考书
1、朱孝义主编，大学物理实验教程[M] . 北京：科学出版社，2007 2、刘少杰，《大学基础物理实验》电磁学分册 [M] . 天津：南开大学出版社，2002
测量电路如图所示，其中R0为标准低阻，RX为待测低阻。四个比例臂电阻（具有双比例臂，这便是“双臂电桥”名称的由来）一般都有意做成几十欧姆以上的阻值，因此它们所在桥臂中接线电阻和接触电阻的影响便可忽略。两个低阻相邻电压接头间的电阻设为r，常称做“跨桥电阻”。当检流计G指零时，电桥达到平衡，于是由基尔霍夫定律可写出下面三个回路方程：
越大。为了克服检流计回路温差电动势对电桥平衡状态的影响，必要时
可将工作电源的极性换向，并将换向前后测得的低阻值取平均
实验内容
用双臂电桥测量黄铜棍室温下的电阻值及电阻率。（1）先测量黄铜棍的阻值。实验中所使用的AC15/3型检流计G，其灵敏度很高（光标偏转一小格只需通约3×10-9A的电流），电流大了有可能烧毁检流计，因此在调节双桥平衡过程中，要注意检流计的安全。为此在电路联接正确的情况下，可采用逐渐提高电源电压且从高位到低位逐渐同步调节、使G指零的办法。注意电源电压不得超过5V。（2）测量样品尺寸。对于黄铜棍：测出待测低阻段的长度、直径；注意黄铜棍的直径应多次测量（取不同位置测量）后取平均。

简述双臂电桥测量电阻原理

双臂电桥测量电阻原理一、引言电阻是电路中最常见的元件之一，测量电阻的准确性对于电路设计和维修非常重要。

双臂电桥是一种常用的电阻测量仪器，通过平衡电桥电路来测量未知电阻的值。

本文将详细介绍双臂电桥测量电阻的原理及其工作过程。

二、双臂电桥的构成双臂电桥由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4。

其中，R1和R2构成左边的电桥臂，R3和R4构成右边的电桥臂。

接线方式如下图所示：R1 R3+----/\/\/\---/\/\/\---+| |+---|---/\/\/\------/\/\/\--|---+| | R2 R4 || | || +-----------------------+|G三、工作原理双臂电桥测量电阻的原理基于电桥平衡的条件。

当电桥平衡时，左右两个电桥臂的电阻比满足以下公式：R1 / R2 = R3 / R4根据上述公式，可以推导出未知电阻Rx的计算公式：Rx = R2 * ( R1 / R3 )通过调节已知电阻的值，使得电桥平衡，可以间接测量出未知电阻的值。

四、双臂电桥的工作过程双臂电桥测量电阻的工作过程如下：1.将未知电阻Rx连接在电桥的右侧，调节电桥左侧的已知电阻R1和R2的值。

2.通过调节R1和R2的值，使得电桥平衡。

当电桥平衡时，电桥的右侧电流为零。

3.记录下此时左侧已知电阻R1和R2的值。

4.根据公式 Rx = R2 * ( R1 / R3 ) 计算出未知电阻Rx的值。

五、注意事项在使用双臂电桥测量电阻时，需要注意以下几点：1.电桥平衡时，已知电阻R1和R2的值应该在电锰丝电阻盒的量程范围内，以确保测量结果的准确性。

2.在调节电桥平衡时，应该先将R3和R4的阻值调至合适的范围，再调节R1和R2的阻值，避免电流过大或过小。

3.测量时应尽量避免外界干扰，如尽量保持电路的稳定性，避免温度变化对电桥平衡的影响。

4.为保护电桥和被测电阻，测量时应注意防止过流和过压等情况的发生。

双臂电桥法测电阻

双臂电桥测量低电阻一、实验目的1．了解四端引线法的意义及双臂电桥的结构；2．学习使用双臂电桥测量低电阻；3．学习测量导体的电阻率。

二实验仪器QJ—19型单双臂电桥，待测电阻，千分尺，灵敏检流计，标准电阻，反向开关，导线等。

三实验原理及方法测量中等阻值的电阻，伏安法是比较容易的方法，惠斯顿电桥法是一种精密的测量方法，但在测量低电阻时都有发生了困难。

这是因为引线本身的电阻和引线端点接触电阻的存在，而我们用四端引线法就可以减小这种影响。

E双臂电桥测量低电阻如上图所示，R 、R ˊ、R 1、R 2为桥臂电阻。

R s 为比较用的已知标准电阻，R x 为被测电阻。

R s 和R x 是采用四端引线的接线法，电流接点为C 1、C 2；电位接点P 1、P 2。

被测电阻则是R x 上P 1、P 2间的电阻。

测量时，接上被测电阻R x ，然后调节各桥臂电阻值，使检流计指示逐步为零，则Ig=0时，根据基尔霍夫定律可写出以下三个回路方程。

电图一式中r 为Cs 2和Cx 1的线电阻。

将上述三个方程联立求解。

可写成下列两种不同形式。

由此可见，用双臂电桥测电阻，R x 的结果由等到式右边的两项来决定，其中第一项与单臂电桥相同，第二项称为更正项。

为了使双臂电桥求R x 的公式与单臂电桥相同，使计算方便，所以实验中可设法使更正项尽可能做到为零。

在采用双臂电桥测量时，通常可采用同步调节法，令R/R1=R ˊ/R 2，使得更正项能接近零。

则式（2.3.4）变为另外，R x 和R s 电流接点间的导线应用较粗的、导电性良好的导线，以使r 值尽可能小，这样，即使R/R1与R ˊ/R 2两项不严格相等，但由于r 值很小，更正项仍能趋近于零。

)'()(222'212211R R I r I I RI R I R I R I R I R I s x s s s +=-+⋅=+⋅=)(2'12'21R RR R R R r R r R R R R s x -++⋅+=sx R R R R 1=C 1P 1P 2C 2Rs 标准未知（双）未知（单）检流计电源+ -QJ-19型单双电桥GP 2P 1C 2C 1Rx图二四实验步骤1 用螺旋测微计测量铜棒的直径d ，在不同部位测量五次，求平均值。

双臂电桥测量低电阻

双臂电桥测量低电阻电桥测量法是常用的电阻测量方法之一。

平衡电桥是用比较法进行测量的，即在平衡条件下，将待测电阻与标准电阻进行比较确定其阻值，具有测试灵敏、精确、简便等特点。

电桥可以分为直流电桥和交流电桥两大类。

直流电桥用来测量电阻，又可分为单臂电桥和双臂电桥。

前者适用于测量中值电阻(1～106Ω)，后者适用于测量低值电阻(1Ω以下)。

高值电阻(106Ω)常用兆欧表测量。

交流电桥用来测量电容、电感等物理量。

用单臂电桥（惠斯顿电桥）测量中值电阻时，忽略了导线电阻和接触电阻的影响，但在测量1Ω以下的低电阻时，各引线的电阻和端点的接触电阻相对被测电阻来说不可忽略，一般情况下，附加电阻约为10-4～10-2Ω。

为避免附加电阻的影响，本实验引入了四端引线法，组成了双臂电桥（开尔文电桥），是一种常用的测量低值电阻的方法，已广泛的应用于科技测量中。

【实验目的】1. 了解四端引线法的意义及双臂电桥测量低电阻的原理；2. 学会用双臂电桥测量低电阻，并计算导体的电阻率。

【实验仪器】单双臂电桥（QJ—19），直流稳压电源（SG1731SB3A），千分尺，直流检流计（AC－15A），标准电阻（BZ3），换向开关（DHK－1），电阻箱（ZX21），四端电阻器（DHSR），导线等。

【预习提示】1.了解用电桥法测电阻的原理，比较电桥法相对伏安法测电阻有何优点？2. 知道QJ—19型单双臂电桥面板上各旋钮的作用和正确使用。

3. 选择比例臂时，必须保证×100档取非零值，为什么？寻找平衡点时，测量盘的五个转盘如何使用？4. 用双臂电桥测低电阻，在线路设计上与单电桥相比有何不同？5. 双臂电桥如何消除附加电阻的影响？【实验原理】1.四端引线法测量低电阻测量中等阻值的电阻，用伏安法、惠斯顿电桥法是比较容易的方法，但在测量＜1Ω的低值电阻时都有发生了困难。

这是因为导线本身的电阻和导线端点接触电阻的存在，这些附加电阻值一般在10-4～10-2Ω之间，与待测量的电阻值相比较，不能忽略不计。