用补偿法测量电流电压和电阻
补偿法测电阻
实验项目名称：补偿法测电阻实验人员：姓名：高宁学号：65120511 实验时间：2013.11.24实验地点：李四光实验楼204一、实验项目简介：1.实验来源：在之前做过的物理实验中做过通过补偿法测量电源电动势和内阻的实验，于是想再做利用补偿法的实验，从而加深对补偿法的理解。
2.实验目的1)了解补偿法的实验方法2).通过对比体会补偿法在测量中的优势二、实验原理：1.欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
表达式：I=U/R2.在伏安法测电阻的实验中，根据电流表的连接方式，主要分两种：内接法和外接法（1）内接法：图一为内接法的原理图，在测量过程中，由于电流表自身所带内阻的分压，导致电压表所测得的电压值大于被测电阻两端的实际电压值，由欧姆定律可知，测量值将大于实际值。
图一图二（2）外接法:图二为外接法的原理图，在测量过程中，由于电压表自身所带内阻的分流，导致电流表所测得电流值大于流过被测电阻的实际电流值，有欧姆定律可知，测量值将小于实际值。
3.通过补偿法对两种测量方法进行改装：（1）电压补偿法测电阻：图三为电流补偿法测电阻的原理图，当检流计示数为零时，电路达到补偿状态，电压表的示数即为Rx两端电压，此时电压表内阻相当于无穷大，从而使电流表的示数即为流过Rx的电流，最后由欧姆定律计算出Rx的电阻值。
图三（2）电流补偿法测电阻：图四为电流补偿法测电阻的原理图，R3进行粗调，R2进行细调，R1作用为保护电流计，当检流计的示数为零时，电路达到补偿状态，从而使电压表的示数即为Rx两端的电压值，而电流表的示数也为流过Rx的电流，最后由欧姆定律计算出Rx的电阻值。
图四三、实验仪器：电源、单刀单掷开关、变阻箱、滑动变阻器、电压表、电流表、检流计等。
四、实验内容及实验数据：按图一连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，读出电流表和电压表的示数，测量8次，记录数据于表1-1中。
测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8电压（V） 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 电流（mA）9.62 19.11 29.24 38.22 48.08 56.96 66.62 76.38R（Ω）155.92 156.98 153.90 156.98 155.99 158.00 157.61 157.11 x表1-1平均值：xR=1/8(155.92+156.98+153.90+156.98+155.99+158.00+157.61+157.11)=156.56百分误差：ε=ΔRx/Rx×100%=4.37%按图二连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，读出电流表和电压表的示数，测量8次，记录数据于表1-2中。
用补偿法对伏安法测电阻的研究
用补偿法对伏安法测电阻的研究
（1）电压补偿原理：由稳压电源E1和滑线变一阻器R。
组成一个分压电路，所分得的电压用电压表V测出。
由稳压电源E2、待测电阻Rx二和电流表A组成一闭合回路，当Rx两端电压与分压器分得的电压相等时，检流计G指零。
此时电路达到补偿.电压表示数就等于Rx 二两端电压。
此时的电压表既能测出Rx二两端的电压，又不从E2k2ARx回路中分得电流。
所以此时的电压表相当于内阻为无穷大的电压表。
而电流表测出的电流就是通过Rx的电流。
这样很容易由欧姆定律的公式求出Rx之值。
（2）电流补偿原理：由稳压电源E2和滑线变一阻器R2，组成一个补偿电路。
调节滑动变阻器R,使灵敏电流计的读数为零,即两电路的电流通过灵敏电流计的电流“补偿”抵消,达到电流补偿的目的,从而使电路中灵敏电流计的两端电势相等,这样电压表V中测量值就等于Rx两端电压的真实值。
由于灵敏电流计的读数为零,对于原电路在G中的电流方向相反、大小相等,即通过电流表中的电流与通过Rx的真实电流值相等。
这样很容易由欧姆定律的公式求出Rx之值。
三、用改装后的电表测电阻
1、改装电路图
电压补偿测电阻原理图
电流补偿测电阻原理图。
用补偿法测量电压
用补偿法测量电压补偿法测量电压和电流的研究摘要：电压、电流的测量是工程实践中最基本的测量内容之一，由于电压表、电流表的内阻是客观存在的，必然给测量带来误差。
为了减小甚至消除这种误差，可以改进测量方法，补偿测量法就是其中重要的一种。
文中对有源二端网络中开路电压和短路电流测量的几种补偿测量方法进行了研究和比较，并通过实验进行了验证，实验结果与理论计算相吻合。
0 引言对有源二端网络开路电压和短路电流的测量，通常采用直接测量法，由于电压表、电流表内阻的存在，这种测量的误差是必然的，有时可能还是很大的。
造成这种误差的原因是由于电表的接入改变了原电路的工作状态。
那么，如何减小甚至消除电表内阻的存在给测量带来的误差?当然是改进测量方法。
文献提出了两次测量计算法，文献均提出了采用补偿测量法，文献进行了用补偿法补偿电表的讨论，文献讨论了应用万用表准确测量直流电压的方法，其中也谈到了补偿测量法，可见，补偿测量法是一种重要的方法。
补偿测量的方法不止一种，在多种方法中，用哪种方法更好，以上文献均缺乏实验验证。
本文对开路电压和短路电流几种补偿测量方法进行了讨论，并进行了实验验证。
1 短路电流和开路电压补偿测量法1．1 短路电流补偿测量法对于任何一个有源二端网络，它的外部特性可以等效为理想电流源ISC和电阻RS的并联组合支路，其中，ISC为原网络的短路电流，RS为原网络内所有独立电源置零后端口处的入端电阻。
若电流表内阻为RA，则短路电流直接测量的相对误差。
可见，直接测量法只适用于RA< 1．1．1 电流源补偿法短路电流的电流源补偿测量法如图1所示，其中，虚线框内为补偿电路。
方法是，先用电流表粗测有源二端网络的短路电流，再用一个可调直流稳流源按图1连接电路，调节稳流源输出电流，当检流计G的读数为零时，C，D两点等电位，CD两端相当于短路，即补偿电路的接入没有改变原电路的工作状态，因此，这种补偿测量法完全消除了电流表内阻对测量短路电流带来的误差，电流表的读数即为有源二端网络的短路电流。
1用补偿法测电源电动势和内阻.doc
1用补偿法测电源电动势和内阻学习一种基本实验方法——比较法，即电压补偿法；掌握电势差计的补偿法测量未知电势差的原理；掌握用电势差计测量干电池的电动势和内阻的方法。
由补偿法对未知电动势进行测量用补偿法校准工作电流，理解校准工作电流的目的和意义1．为什么测量前要校准工作电流？先将标准电池E接入，根据E的大小确定R的值（即确定c、d的位置，使cd 间电压值刚sss好为E），然后调节可变电阻R，使检流计G指零，只是工作电路中已具有工作电流I=E/R，s0ss校准工作即完成。
工作电流校准后，才可以进行测量。
测量时，用待测电池Ex 取代E接入s电路，保持R不变（即保持I不变），再调节c、d的位置，使检流计G再度指零，则有： 0EsE,IR,R ，此时对应的电压值即为待测电动势值 s0xxRs2．原理图中，E、E、E的极性是否可以全部反接？为什么？ SX电源E、E、E的极性是可以全部反接。
因为能满足电压补偿的条件，使检流计指零。
SX3．原理图中，若其中一个（或两个）E、E、E的极性反接是否可以？会有什么现象？ SX为什么？若其中一个（或两个）电源的极性反接，是不可以的；否则会发生检流计指针始终朝一个方向偏转的现象，因为这时不能满足电压补偿的条件。
1、检流计不发生偏转，检查补偿回路是否通路。
2、检流计不能回零位，这时检查工作回路是否通路，或电源的极性是否正确。
校准总向一边偏，电源或标准电池极性接反了。
3、在测量电源电动势时，不能把标准电阻接入。
4、在测内阻时，标准电阻位置接错。
这是应提醒学生把标准电阻直接并联在待测电源两端即可。
5、有的学生实验开始时校准一次工作电流，以后直至实验结束都不对工作电流进行校准。
教师应在学生测量前强调每测量一次电压，校准一次工作电流。
6、有时学生测出的与值基本一样。
这说明实际上没有接上。
7、将学生型电位差计盘拧过头，损坏了仪器。
教师应课前提醒学生当旋盘拧不动时，就应往回拧了。
8、盘的读数窗口很小，读数易读错。
用补偿法测电压电流和电阻
■ 用补偿法测电压、电流和电阻1．掌握补偿法原理，了解其优缺点。
2．掌握UJ—31型直流电位差计的原理、构造及使用方法。
3．学会用UJ—31型电位差汁来校准微安表及测量其内阻电压的测量，一般用伏特表。
由于电压表并联在测量电路中．电压表有分流作用，会对原电路两端的电压产生影响，测量到的电压并不是原电路的电压。
用电压表测量电源电动势时，由于电压表的引入，电源内部将有电流，电源一般有内阻，内阻上持有电压降，从而电压表读数是电源的端电压，它小于电源的电动势。
由此可知，要测量电动势，必须让它无电流输出。
补偿法是电磁测量中一种常用的精密的测量方法，它可以准确地测量电动势、电位差，是学生必须掌握的方法之一。
UJ—31型电位差计的工作原理图如图所示。
UJ-31型电位差计的工作电路由E a 、R、R N 、R PN 、R P 组成。
调节R P ，可以控制工作电流I 的大小。
当转换开关合在“标准”位置时，调节R P (对应仪器面板上有粗、中、细三个可调电阻)，可使检流计指示为零，这时有等式()PN N S R R I E +=PNN S R R E I += 若预先知道E S 的值，选择适当的电阻R N 和可调电阻R PN ，就可使工作电流I 成为一恒定值，我们称之为校标准。
标推电池E S 的电动势的范围一般为1.0178—1.0190V。
UJ-31型电位差的R N 为10178Ω，R P 为12个0.01Ω的电阻，调节R PN ，使检流计指示为零，R PN 与R N 上的电压降与E S 相等，那么其上的电流正好为10．0000mA。
测量时将转换开关K 合在未知1或未知2，调节测量电阻R(面板上I、Ⅱ、Ⅲ)，使捡 流计指示为零，此时有IR E X =若I 为已校准的值，在U—31中I 为10.0000mA，则由R 的值可算出E X 的值，测量时 调节R，面板上标出的是IR 的值，即所测得的电位差的值。
滑线式电位差计一套、U—31型直流电位差计一台、捡流计一台、标准电池、电温、待测电池、微安表头、电阻箱。
补偿法测电阻
实验项目名称：补偿法测电阻实验人员：姓名：高宁学号：******** 实验时间：2013.11.24实验地点：李四光实验楼204一、实验项目简介：1.实验来源：在之前做过的物理实验中做过通过补偿法测量电源电动势和内阻的实验，于是想再做利用补偿法的实验，从而加深对补偿法的理解。
2.实验目的1)了解补偿法的实验方法2).通过对比体会补偿法在测量中的优势二、实验原理：1.欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
表达式：I=U/R2.在伏安法测电阻的实验中，根据电流表的连接方式，主要分两种：内接法和外接法（1）内接法：图一为内接法的原理图，在测量过程中，由于电流表自身所带内阻的分压，导致电压表所测得的电压值大于被测电阻两端的实际电压值，由欧姆定律可知，测量值将大于实际值。
图一图二（2）外接法:图二为外接法的原理图，在测量过程中，由于电压表自身所带内阻的分流，导致电流表所测得电流值大于流过被测电阻的实际电流值，有欧姆定律可知，测量值将小于实际值。
3.通过补偿法对两种测量方法进行改装：（1）电压补偿法测电阻：图三为电流补偿法测电阻的原理图，当检流计示数为零时，电路达到补偿状态，电压表的示数即为Rx两端电压，此时电压表内阻相当于无穷大，从而使电流表的示数即为流过Rx的电流，最后由欧姆定律计算出Rx的电阻值。
图三（2）电流补偿法测电阻：图四为电流补偿法测电阻的原理图，R3进行粗调，R2进行细调，R1作用为保护电流计，当检流计的示数为零时，电路达到补偿状态，从而使电压表的示数即为Rx两端的电压值，而电流表的示数也为流过Rx的电流，最后由欧姆定律计算出Rx的电阻值。
图四三、实验仪器：电源、单刀单掷开关、变阻箱、滑动变阻器、电压表、电流表、检流计等。
四、实验内容及实验数据：按图一连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，读出电流表和电压表的示数，测量8次，记录数据于表1-1中。
测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8电压（V） 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 电流（mA）9.62 19.11 29.24 38.22 48.08 56.96 66.62 76.38R（Ω）155.92 156.98 153.90 156.98 155.99 158.00 157.61 157.11 x表1-1平均值：xR=1/8(155.92+156.98+153.90+156.98+155.99+158.00+157.61+157.11)=156.56百分误差：ε=ΔRx/Rx×100%=4.37%按图二连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，读出电流表和电压表的示数，测量8次，记录数据于表1-2中。
补偿法测电阻
用补偿法改装电表测电阻摘要:因电表的内阻的影响，用电表测量时，常会给测量结果带来系统误差，我们将电位差计的补偿法原理应用于补偿电压表，电流表，从而达到消除内阻对测量结果的影响。
关键字：补偿法电压表电流表电流计介绍：测量电阻的方法很多，例如用伏安法、补偿法电表内接外接测电阻，但是伏安法测电阻只限于较大电阻的测量，在测量时造成很大的误差，特别相对于一些要求精度较高的实验，我们往往用补偿法改装电表来测量电阻。
补偿法电路不但简单，实用性强。
电路中的元件和仪表都是常用器件，并且个滑动变阻器和电阻箱的阻值是否准确均不会影响被测电阻的测量值，从而对电阻器件的选择降低了要求。
实验：a)实验目的1.学会正确使用电流表、电压表、检流计、电阻箱和变阻器等仪器；2.学会用伏安法测电阻的几种不同接线方法并分析对系统误差的影响；3.学会用补偿法测电阻；b)试验基本原理与方法4.基本原理：在一定温度下，直流电通过待测电阻R时，用电x压表测出R两端的电压U，用电流表测出通过x R的电流I，x则电阻值可表示为：R=U/Ix5.试验方法：连接如下电路图，调节R使检流计G无电流通过3（指针指零），这时电压表指示的电压值U等于x R两端的电bd压U，即b,d之间的电压补偿了x R两端的电压。
清除了电压ac内阻对电路的影响。
c)主要仪器设备及耗材1.安培表C-A(量程7.5mA-30A,，共12档.)312.伏特表C-A（量程45mV-600V,共10档）313.检流计AC5/2型4.电阻：R（100Ω滑线变阻器）；x R由电阻箱提供，3R：4.7kΩ（多圈电位器）5.电源：直流3V电源d)试验方法与技术路线1.按上述电路图布置并接好导线；2. 对试验室给定的待测电阻，按以下步骤选取电表量程 ① 将稳压电源的输出电压调到3V② 移动滑线变阻器0R 的滑动端，使1R 大于0R /3③ 由大到小试探着先取电流表量程，直到电流示值大于量程的1/33. 调节3R ，使bd U 达到补偿状态① 粗调：确认2K 断开，断续接通检流计的“电计”（若指针超出量程就立即松开），并试探着调节3R ，使检流计指针偏转逐渐减小，直至接近零② 细调：合上2K ，以提高检测灵敏度；仔细调节3R ，使检流计指针指零4. 记录下此时电压表的示值U ，电流表的示值I ，填表5. 重复测量：断开电计2K 。
补偿法测电阻
补偿法测电阻摘要：测量电阻的方法很多，例如用伏安法、补偿法电表内接外接测电阻，但是伏安法测电阻只限于较大电阻的测量，在测量时造成很大的误差，特别相对于一些要求精度较高的实验，我们往往用补偿法改装电表来测量电阻。
补偿法电路不但简单，实用性强。
电路中的元件和仪表都是常用器件，并且滑动变阻器和电阻箱的阻值是否准确均不会影响被测电阻的测量值，从而对电阻器件的选择降低了要求一．实验任务和要求1.设计一个“内阻很大的电压表”测电阻的电路2.设计一个“无限小”的电流表测电阻的电路3.分别用普通伏安法和改装后的电路测56欧德电阻并对比百分差二．实验方案1．物理模型的比较和选择在一定温度下，直流电通过待测电阻R时，用电压表测出x R两x端的电压U，用电流表测出通过R的电流I，则电阻值可表示为：xR=U/Ix①未改装的电表测电阻，电路图如下（外接）图 1 普通电表测电阻（外接）设电压表内阻为r,则有U/I=Rx*r/ Rx + r (2)Rx=U/(I-U/r)若以U/I作为测量值，则比真实值小，由此带来的误差 E为：E=∆Rx/Rx = (U/I-Rx)/Rx= ((Rx*r/ Rx + r)-Rx)/Rx=(Rx*r-Rx2-Rx*r)/(( Rx + r)/Rx)=-(Rx/( Rx + r))*100%电流表的读数大雨流过位置电阻Rx的电流，所算出来的未知电阻值比真实值小，此时为一个负的系统误差。
②未改装电表测电阻，电路图如下（内接）图 2 普通电表测电阻（内接）设电流的内阻为r,则有U/I=Rx + rRx=U/I-r若以U/I作为测量值，则比真实值大，由此带来的相对误差E 为：E=∆Rx/Rx= (U/I-Rx)/Rx= (U/I-(U/I-r))/Rx=(r/Rx)*100%电压表的读数大于未知电阻两端的电压，所算出来的未知电阻之比真实值大，这是一个正的系统误差。
2由以上未改装电表测电阻Rx知，不论是电流表还是电压表，在测量过程中，其内阻都会对测量结果产生影响，为此，我们需要在测量的过程中将电压表的分流或者电流表的分压去掉。
电位差计实验
一、实验目的
1. 掌握用补偿法原理和比较法测量电压或电动势的 基本原理和方法。 2. 用十一线电位差计测电池的电动势。 3. 用十一线电位差计测电池的内阻。（选做） 4. 用自组电位差计测电池的电动势。（选做） 5. 用十一线电位差计校正电压表并绘制校正曲线。 （选做）
实验原理
一、电位差计的补偿原理
E x VCB I 0 RCB
精确地测出EX，则必须要求分压电阻R上的电压 标度稳定而且准确，采用比较法去获得准确的测量 结果。
工作电流回路：由E0、K0、R1、R2、R0组成的电流回路 标准化电路回路 ：由EN、G表、RN、K1、K2组成的电流回路。 测量电流回路 ：由RX、EX、G表、K1、K2、R2组成的电流回路。
E N I 0 0 L N
E x I 0 0 L x
Lx Ex EN LN
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验仪器
十一线电位差计、待测电池、标 准电池、检流计、保护开关、可 变电阻、开关、电压表、电源等。
标准电池是提供标准电压的装
置，不能作为电源使用，不许通过 大的电流，不允许将两端短接，不 许用电压表去测其端电压，不许振 动和倒置。
电位差计的研究
西南交通大学物理实验中心
电位差计简介
电位差计是利用补偿法原理和比较法 测量电压或电动势的测量仪器。
用电位差计测电压，不干扰待测电路，其测量 结果的准确度仅依赖准确度很高的标准电池和高灵 敏检流计等，用电位差计测电压，具有使用方便、 测量结果稳定可靠和准确度非常高的特点。电位差 计还被用于电流、电阻的精确测量和电学仪表的校 正，在非电参量（温度、压力、位移速度等）的电 测法中也有广泛的应用，在现代精密测量中，电位 差计是应用最广泛的测量仪器之一。
用补偿法测量电流电压和电阻.doc
用补偿法测量电流电压和电阻.doc电学基础是现代科技和工程领域中不可或缺的一部分。
在现代电子设备中，为了确保设备正常运行，需要测量电流、电压和电阻等电学参数。
为了保证高精度的测量准确性，需要使用各种不同类型的仪器和方法。
其中一种流行的测量方法是使用补偿法。
在本文中，我们将介绍电流、电压、电阻的补偿法测量原理和相关技术。
一、电流测量测量电流是电学领域中一个非常重要的任务。
电流测量的一种常见方法是使用补偿法。
补偿法的基本原理是通过将待测的电流与一个已知的电流进行比较来测量电流。
具体而言，将待测电流通过一条电阻器中，则电阻器上产生的电压与待测电流成正比，并且可以使用已知电流来输出。
然后，通过比较这两个电压值，可以计算出待测电流值。
电流测量仪的最小可检测电流值主要由电阻器的精度和放大器等级的增益决定。
如果需要极高的测量精度，可以使用非常高精度的电阻器和仪器。
电压是指电势差，是同一个电路中的两个点之间的电势差。
它是电路运行的重要参数之一，并且也可以使用补偿法进行测量。
在电压测量过程中，需要将待测电压与已知电压进行比较，通过输出值的比较来计算得到待测电压值。
电阻是指电路中的阻抗，它表示电路中通过电阻器的电流流向。
测量电阻是电路调试和诊断的必要步骤。
电阻的补偿法测量原理是将待测电阻与某个反馈电路中的已知电阻相比较，然后根据反馈电路的输出电压和电流计算待测电阻的值。
补偿法测量电阻具有非常高的精度和稳定性。
四、总结补偿法是常见的电路测量方法，适用于电路中电流、电压和电阻等基本参数的测量。
其优点在于高测量精度和高稳定性。
当然，它对测量仪器的精度和性能也有一定要求。
在实际应用中，需要根据具体的测量需求和实际情况，选用最为适合的测量方法和仪器。
用补偿法测量电压、电流和电阻 实验报告(Word版)
武汉大学物理科学与技术学院物理实验报告学院专业年月日实验名称用补偿法测量电压、电流和电阻姓名年级学号成绩实验报告内容：五、实验数据表格一、实验目的六、数据处理及结果表达二、实验原理七、实验结果分析（实验现象分析、误差三、主要实验仪器来源分析、实验中存在的问题讨论）四、实验内容与步骤八、回答思考题一、试验目的1.掌握补偿法的原理,了解其优缺点。
2.掌握 UJ-31型电势差计的原理、构造及使用方法。
3.学会使用U-3I型电势差计来校准微安表及测量其内阻。
二、主要试验仪器UJ-31型直流电势差计一台、检流计一台、标准电池、直流电压源、待测微安表头、标准电阻、直流电阻箱三、实验原理1.补偿法原理补偿法的电路原理图如图所示,由E a、S、R限和R组成的回路称工作回路;由E s 或E x与检流计G组成测量支路、与R一起组成测量回路。
在E a>E s（E a>E x)时,选择适当的R限，调节R的滑点,可使检流计G中无电流流过，此时有V AC=E s。
在R限不变的情况下,将E s换成E x,再调节R,若调节到C位置使检流计无电流流过,则V AC=E x,因此,有IR AC=VAC IR AC′=V AC′R AC R AC′=E s E x即：E x=R AC R AC′E s被测电压E x与补偿电压极性相反、大小相等。
因而相互补偿(平衡),这种测量未知电压的方式叫"补偿法"。
2.UJ-31型电势差计基本原理U J-31型电势差计是一种测量直流低电势差的仪器。
量程分为17mV(最小分度1μV，倍率开关S1旋至x1)和170mV(最小分度10uV,倍率开关旋到×10)两挡。
如图是UJ-31型电势差计的原理简图。
该电路共由3个回路组成:①工作回路，②校准回路,③测量回路。
（1）校准:为了得到一个已知的"标准"工作电流I0=10.000Ma,将开关S合向"标准"处,E s为标准电动势,取值范围为1.0178-1.0190V,R N=101.78Ω,R PN代表R N 的可调部分,为12个0.01Ω的电阻,即(R N+R PN）的调节范围为101.78-101.90Ω,实际操作中是通过调节仪器面板上的温度补偿盘R N旋钮,将电压值调节到标准电动势的数值,选择R PN电阻的大小。
用补偿法测量电流电压和电阻
实验3-3用补偿法测量电压、电流和电阻电位差计是精密测量中应用最广的仪器之一， 不但用来精确测量电动势、电压、电流和 电阻等，还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量（如温度、压力、位 移和速度等）的电测法中也占有重要地位。
【实验目的】1. 掌握补偿法原理，了解其优缺点。
2. 掌握UJ-31型直流电位差计的原理、构造及使用方法。
3. 学会用UJ-31型电位差计来校准微安表及测量其内阻。
【仪器用具】滑线式电位差计一套、UJ-31型直流电位差计一台、 检流计一台、标准电池、工作电源、 待测电池、微安表头、直流电阻箱。
【实验原理】电压的测量一般用伏特表来完成。
由于电压表并联在测量电路中，电压表有分流作用， 会对原电路两端的电压产生影响， 测量到的电压并不是原电路的电压。
用电压表测量电源电动势时，由于电压表的引入，电源内部将有电流，而电源一般有内阻，内阻将有电压降，从 而电压表读数是电源的端电压， 它小于电源的电动势。
由此可知，要测量电动势，必须让它无电流输出。
补偿法是电磁测量中一种常用的精密测量方法， 它可以精确地测量电动势、 电位差和低电阻，是学生会必须掌握的方法之一。
滑线式电位差计、UJ-31型电位差计或学生型电位差计 UJ-36等都是根据补偿法原理而设计的仪器。
补偿的电路原理图如图3-3-1所示。
由Ea 、K 、R 限和R 组成的回路称工作回路；由 Es 或Ex 与检流计G 组成测量支路，与 R 仪器组成测量回路。
在 Ea>Es, Ea>Ex 时，选择适当的R 限，调节R 的滑点，可使检流计 G 中无电流流过。
此时有 V ACE S 。
在R 限不变的情况下，降 Es 换成Ex ,再调节R,若调节到C'位置使检流计无电流流过，V AC E x 。
因此，有1 R AC V AC 1 R AC' V AC'R ACE S测量支路中无电流流过， 那么Es 或Ex 就是它们的电动势，由此可知电压补偿法测量电 动势或电位差时比一般电表法更为准确。
补偿法测电阻的小结与建议
补偿法测电阻的小结与建议嘿，朋友们！今天咱们来聊聊补偿法测电阻这事儿。
这就好比在一个神秘的电路迷宫里寻找宝藏，电阻就是那个隐藏的宝藏，而补偿法就是咱的寻宝秘籍。
补偿法测电阻啊，就像一场精心策划的平衡游戏。
一边是未知电阻，一边是能调整的已知电阻，就像跷跷板的两边，咱得让这两边达到一种微妙的平衡，就像让两个调皮的孩子停止打闹，乖乖听话一样。
这个过程中，电流表和电压表就像是裁判，时刻监督着两边的情况，稍有不对就发出信号。
它的原理听起来有点绕，就像一团乱麻，但仔细一捋，其实就像解开一条长长的麻花辫。
我们要做的就是巧妙地调整那些能控制的元素，就像在一个复杂的机器上转动一个个小旋钮，直到达到完美的补偿状态。
在实际操作的时候，那可真是状况百出。
那些电线就像一群不听话的小蛇，扭来扭去，有时候还会跟你玩捉迷藏，让你找不到合适的连接点。
仪器呢，就像一群傲娇的小宠物，稍微有点风吹草动就表现出不一样的数据，就像小猫突然炸毛一样。
不过呢，这个补偿法也有它的妙处。
它就像一个精准的狙击枪，只要操作得当，能非常准确地测量出电阻的值。
而且这个方法就像一个万能钥匙，在很多复杂的电路情况下都能派上用场。
对于这个补偿法测电阻，我也有一些小建议哦。
仪器的选择就像选队友，要选靠谱的。
那些质量不好的仪器就像猪队友，在关键时刻掉链子，让你欲哭无泪。
在连接电路的时候，最好有个像超级英雄一样的细心，把每个连接点都弄得稳稳当当的，不能有丝毫马虎，不然就像盖房子没打好地基，一下子就垮掉了。
还有啊，数据的记录和处理也很重要。
这就像记录一场精彩的冒险经历，要准确无误。
不能像马大哈一样随便乱写，不然最后得到的结果就会像一个变了味的蛋糕，完全不是那么回事儿。
咱们在做实验的时候，也可以把它想象成一场有趣的挑战，就像玩游戏打关卡一样。
每一次成功的测量就像闯过一关，这样整个过程就会变得有趣得多，而不是枯燥地对着仪器和数据发愁。
总之呢，补偿法测电阻虽然有点小麻烦，但只要咱们用心对待，就像对待自己心爱的小宠物一样，就能很好地掌握它，让它乖乖地为我们服务，准确地找出那些隐藏的电阻宝藏啦。
补偿法测电动势的基本原理是什么
补偿法测电动势的基本原理是什么
补偿法测电动势的基本原理是利用一个参比电池或者计算出来的电压值，与待测电动势相比较，通过调整一个或多个可变电阻，使得两者之间的电位差趋于零，从而确定待测电动势的大小。
这种方法利用了电路中的平衡原理，即在电路中建立一个零电位点，使得在该点处电位差为零，通过调整电阻来实现电势的平衡。
补偿法是一种常用的测量电动势的方法，它可以提供较高的精度和稳定性，广泛应用于电力系统、电子仪器等领域。
什么是电位差计补偿法
什么是电位差计补偿法什么是电位差计补偿法电位差计是用补偿原理构造的仪器。
补偿方法的特点是不从测量对象中支取电流，因而不干扰被测量的数值，测量结果准确可靠，电位差计用途很广，配以标准电池、标准电阻等器具，不仅能在对准确度要求很高的场合测量电动势、电势差(电压)、电流、电阻等电学量，而且配合以各种换能器，还可用于温度、位移等非电量的测量和控制。
当没有电流流过时，电池的正负极间的电势差等于电池的电动势。
如有电流流过，因在电池内阻上有一定电压降(用电压表测量电池两极间的电压，就是这种情形)，这时测得的不再是电池电动势，而只能称作端电压。
若能在无电流流过时进行测量，就可直接测量电动势了。
补偿法就是这样一种方法。
实物实例以TX1100A型号为例:1.TX1100A电子电位差计测量范围:1uV~49.999mV与100uV~4.9999V与0.1Uv~19.999mA均带输出八种热电偶温度直读(K，E，J，S，T，B，R，N)2.准确度: 0.04%3.电源:1.5V干电池8节4.外型尺寸:310×240×170(mm)5.质量:约4kg各量程主要技术参数电位差计种类介绍传统电位差计电位差计分直流电位差计和交流电位差计。
直流电位差计用于测量直流电压，使用时调节标准电压的大小，以达到两个电压的补偿。
交流电位差计用于测量工频到声频的`正弦交流电压。
两同频率正弦交流电压相等时，要求其幅值和相位均相等，因此交流电位差计的线路要复杂一些，并且至少有两个可调量。
交流电位差计在市场上只有用于工频的产品，其他频率的交流电位差计均需自行设计制作。
随着直流电流比较仪的理论和技术不断发展和完善，出现了准确度很高的直流电流比较仪式电位差计，其测量误差约为百万分之一数量级。
在用电位差计校准电流表时，是通过用电位差计测量标准电阻上的电压来转化成标准电流，进而对电流表各点进行校正。
估算电表校验装置的误差，并判断它是否小于电表基本误差限的1/3，进而得出校验装置是否合理的结论。
电压补偿_精品文档
实验16补偿原理的应用采用补偿测量法进行测量在工程参数测量和实验室测量中应用很广泛。
如用天平测质量、零位式活塞压力计测压、电位差计及平衡电桥测毫伏信号及电阻值等。
电位差计是电磁学测量中用来直接精密测量电位差的主要仪器之一。
它不但用来精确测量电动势、电压、电流、电阻等，还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量（如温度、压力、位移和速度等）的电测法中也占有重要地位。
[实验目的]1．掌握电位差计的工作原理、结构和特点。
2．学会应用补偿原理测量电池的电动势和内阻。
[实验原理]1．补偿原理补偿原理就是利用一个电压或电动势去抵消另一个电压或电动势，其原理可用图16-1来说明。
两个电源E和E x正极对正极、负极对负极，中间串联一个检流计G接成闭合回路。
如果要测电源E x的电动势，可通过调节电源E，使电路没有电流，表明E x=E这时电路处于补偿状态。
若已知补偿状态下E的大小，就可确定E x，这种利用补偿原理测电位差的方法叫补偿法。
2．电位差计原理根据补偿法测量电位差的实验装置称为电位差计，其原理图可用图16-2来说明。
图16-2电位差计原理图电源E、制流电阻R、毫安表、均匀电阻丝AB串联成一闭合回路，称为工作回路。
它相当于补偿电路16-1图中的E，提供了一个可变电源。
另外在AB上某两点，通过双刀开关K2将标准电池E s和待测电池E x交替并联成两个回路，一个是mnGEms '''，称定标回路，另一个是mE x Gnm，称待测回路。
要测准电动势E x，必须分两步进行：（1）定标图16-1利用标准电池E s 高精确度的特点，使得工作回路中的电流I 能准确地达到某一标定值I 0。
这一调整过程叫电位差计的定标。
本实验采用滑线式十一线电位差计，电阻R AB 是11m 长均匀电阻丝。
根据定标原则，接通K 1和K 2（K 2倒向E s ），移动滑动头m ，n ，将m ，n 之间的长度固定在n m L ''上，调节工作电路中的电阻R ，使补偿回路中的定标回路达到平衡，即流过检流计G 的电流为零，此时n m n m s L SI V E ''''==ρ因电阻R AB 是均匀电阻丝，令0I sV ρ=那么有n m s L V E ''=0（1）很明显V 0是电阻丝R AB 上单位长度的电压降。
双电阻采样 算法补偿
双电阻采样算法补偿一、双电阻采样算法补偿的原理双电阻采样算法补偿是一种通过采样电压和电流的方法来实现电阻补偿的技术。
在传统的电阻补偿中，常常采用单电阻采样算法，即通过测量电流和电压的值，再根据欧姆定律计算出电阻的值。
然而，由于电源内阻等因素的存在，单电阻采样算法的精度存在一定的误差。
为了提高电阻补偿算法的精度，双电阻采样算法应运而生。
该算法通过在电路中引入两个电阻，分别用于测量电流和电压，从而消除了电源内阻的影响。
具体而言，通过测量两个电阻上的电压和电流值，利用欧姆定律计算出电阻值，并进行补偿计算，从而得到更为准确的电阻值。
二、双电阻采样算法补偿的应用双电阻采样算法补偿广泛应用于电子设备、仪器仪表、通信系统等领域。
在电子设备中，双电阻采样算法补偿可以用于电阻器的校准，使其具备更高的精度和稳定性。
在仪器仪表中，双电阻采样算法补偿可以用于电流和电压的测量，提高测量结果的准确性。
在通信系统中，双电阻采样算法补偿可以用于信号的采样和解调，提高信号的传输质量。
三、双电阻采样算法补偿的优势相比于传统的单电阻采样算法，双电阻采样算法补偿具有以下优势：1. 提高精度：双电阻采样算法补偿可以消除电源内阻等因素的影响，从而提高电阻补偿的精度。
2. 提高稳定性：双电阻采样算法补偿可以减小误差的累积效应，提高电阻补偿的稳定性。
3. 算法简单：双电阻采样算法补偿的原理相对简单，易于实现和应用。
4. 适用范围广：双电阻采样算法补偿可应用于各种电子设备、仪器仪表和通信系统，具有广泛的应用前景。
双电阻采样算法补偿是一种通过采样电压和电流的方法来实现电阻补偿的技术。
该算法在电子设备、仪器仪表、通信系统等领域有广泛的应用，具有提高精度、提高稳定性、算法简单和适用范围广等优势。
随着科技的不断进步，双电阻采样算法补偿有望在更多领域得到应用并不断完善。
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用补偿法测量电流电压和电阻Prepared on 22 November 2020实验3-3 用补偿法测量电压、电流和电阻电位差计是精密测量中应用最广的仪器之一，不但用来精确测量电动势、电压、电流和电阻等，还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量（如温度、压力、位移和速度等）的电测法中也占有重要地位。
【实验目的】1.掌握补偿法原理，了解其优缺点。
2.掌握UJ-31型直流电位差计的原理、构造及使用方法。
3.学会用UJ-31型电位差计来校准微安表及测量其内阻。
【仪器用具】滑线式电位差计一套、UJ-31型直流电位差计一台、检流计一台、标准电池、工作电源、待测电池、微安表头、直流电阻箱。
【实验原理】电压的测量一般用伏特表来完成。
由于电压表并联在测量电路中，电压表有分流作用，会对原电路两端的电压产生影响，测量到的电压并不是原电路的电压。
用电压表测量电源电动势时，由于电压表的引入，电源内部将有电流，而电源一般有内阻，内阻将有电压降，从而电压表读数是电源的端电压，它小于电源的电动势。
由此可知，要测量电动势，必须让它无电流输出。
补偿法是电磁测量中一种常用的精密测量方法，它可以精确地测量电动势、电位差和低电阻，是学生会必须掌握的方法之一。
滑线式电位差计、UJ-31型电位差计或学生型电位差计UJ-36等都是根据补偿法原理而设计的仪器。
补偿的电路原理图如图3-3-1所示。
R和R组成的回路称由Ea、K、限工作回路；由Es或Ex与检流计G组成测量支路，与R 仪器组成测量回路。
在Ea>Es, Ea>Ex 时，选择适当的限R ，调节R 的滑点，可使检流计G 中无电流流过。
此时有S AC E V =。
在限R 不变的情况下，降Es 换成Ex ，再调节R ，若调节到C `位置使检流计无电流流过，则x AC E V =。
因此，有即：S AC ACx E R R E '=(3-3-1) 测量支路中无电流流过，那么Es 或Ex 就是它们的电动势，由此可知电压补偿法测量电动势或电位差时比一般电表法更为准确。
由图3-3-1可知，用补偿法测电动势时，需一个标准电池（标准电动势）作为标准比较。
标准电池的电动势比较稳定，精度比较高。
图中限R 起调节工作电流的作用，工作电流越大，分压电阻R 上单位电阻上的电压降越大；工作电流越小，分压电阻上单位电阻上的电压降越小，表示测量精度越高。
检流计G 灵敏度越高，测量精度越高。
下面介绍两种常用的电位差计的基本原理。
一、线式电位差计基本原理如图3-3-2所示，按通K 1后，有电流I 通过电阻丝AB ，并在电阻丝上产生电压降R I 。
如果再接通K 2，可能出现三种情况：1. 当x CD E V >时，G 中有自右向左流动的电流（指针偏向右侧）。
2. 当x CD E V <时，G 中有自左向右流动的电流（指针偏向左侧）。
3. 当x CD E V =时，G 中无电流，指针不偏转。
将这种情形称为电位差计处于补偿状态，或者说待测电路得到了补偿。
在补偿状态时，x CD E IR =。
设每单位长度电阻丝的电阻为0r ，CD 段电阻丝的长度为x L ，于是x x L Ir E 0= (3-3-2)将保持可变电阻n R 及稳压电源E 输出电压不变，即保持工作电流I 不变，再用一个电动势为s E 的标准电池替换图中的x E ，适当地将C D 、的位置调至''C D 、，同样可使检流计G 的指针不偏转，达到补偿状态。
设这时''C D 段电阻丝的长度为s L ，则''0s C D s E IR Ir L == （3-3-3）将上两式比较得到sxsx L L E E = （3-3-4） （3-3-4）式表明，待测电池的电动势x E 可用标准电池的电动势s E 和在同一工作电流下电位差计处于补偿状态时测得的x L 和s L 值来确定。
可见电位差计测量的结果仅仅依赖于准确度极高的标准电池、标准电阻（或均匀电阻丝）以及高灵敏度的检流计，测量准确度可达到%或更高。
二、UJ-31型电位差计基本原理上图3-3-3是UJ31 型电位差计的原理简图。
UJ-31型电位差计是一种测量直流低电位差的仪器，量程分为17mV （最小分度1μV ，倍率开关K 1旋至×1）和170mV （最小分度10μV ，倍率开关旋到×10）两档。
该电路共有3个回路组成：①工作回路②校准回路③测量回路。
(1)校准：为了得到一个已知的“标准”工作电流mA 10I 0＝。
将开关S 合向“标准”处，S E 为标准电动势,取值范围为~，N R ＝Ω，pN R 为12个Ω的电阻，对应“粗”“中”“细”三个旋钮，调节这三个电阻旋钮使检流计G 指零，显然mA R R E I pNN S0000.100=+=（3-3-5）(2)测量:将开关S 合向“未知”测量处，x E 是未知待测电动势。
保持mA 10I 0＝，调节x R 使检流计G 指零，则有x x R I E 0= （3-3-6）图3-3-2G粗中 细 I 0R NR xE SE XK G标 准 未 知 ①② ③图3-3-3S被测电压x E 与补偿电压极性相反、大小相等，因而相互补偿（平衡）。
这种测量未知电压的方式叫“补偿法”。
补偿法具有以下优点：①电位差计是一电阻分压装置，它将被测电压X U 和一标准电动势接近于直接加以并列比较。
X U 的值仅取决于电阻比及标准电动势，因而能够达到较高的测量准确度。
②上述“校准”和“测量”两步骤中，检流计两次均指零，表明测量时既不从标准回路内的标准电动势源（通常用标准电池）中也不从测量回路中吸取电流。
因此，不改变被测回路的原有状态及电压等参量，同时可避免测量回路导线电阻，标准电阻的内阻及被测回路等效内阻等对测量准确度的影响，这是补偿法测量准确度较高的另一个原因。
【实验内容】一、用滑线式电位差计测量电池的电动势1. 按图3-3-5接好线路，A 、B 两端为11线电阻丝的两端，即将11线电阻丝全部串联在工作回路中，将限流电阻Rn 调至40Ω左右。
2. 接通K 1,工作回路有电流流过，工作电路的电流大小由工作电源E 、11m 电阻丝的电阻以及Rn 决定。
E 及11m 电阻丝是选定了的，主要靠调节Rn 控制工作电流；工作电源E 的电动势要大于标准电池或待测电池的电动势。
3. 将K 2倒向标准电池Es 一侧，插头C 选在67m 段电阻丝插孔，D 在米尺电阻丝上滑动，有米尺读数，找出平衡点，读出平衡时S S C D 电阻丝的长度S L ，记录下来。
4. 将K 2倒向待测电池Ex 方向，选定插头C 的位置，调节滑动头D ，找出平衡点，读取平衡时电阻丝X X C D 的长度X L ,记录于表中。
5. 由公式（3-3-4）计算待测电池电动势。
6. 如果要测量甲电池的内阻，如何测量二、用UJ-31型电位差计校准微安表和测量其内阻图3-3-41. 按图3-3-4接好线路。
图中，N E 为标准电池，G 为检流计，E 为工作电源（要求其工作电压在~范围内），x E 为待测电路的电源；R 为降压电阻箱，S R 为标准电阻100Ω。
2. UJ-31的校准（1） 将UJ-31上的操作开关K 2置“断”位置。
先调好检流计光点为零，选择光电检流计为×档。
（2） 根据当时温度计算标准电池的电动势，将温度补偿盘R N 置于此值。
（3） 将K 2调至“标准”，量程变换开关K 1调至×10档。
（4） 跃接电键“粗”按钮，调节工作电流调节电阻1p R （粗）、2p R （中）、3p R （细），使检流计指示为零。
检流计如指示摆动太大太快，应立即松开按钮、并注意使用“短路”按钮，以保护检流计。
（5） 逐步将检流计换为×档，×1档，重复（4）的步骤。
（6） 最好按“细”按钮，检流计放在×1档，调节粗、中、细电阻调节旋钮使检流计指示为零，表示已校准好UJ-31，即工作电流已校准为。
3.校准微安表并测表头内阻（1）温度补偿盘R N 不动，电流调节电阻1p R （粗）、2p R （中）、3p R （细）不动，将K 1调到×1档，K 2调到”未知1”,检流计调到×档，按“粗”按钮，调节电阻盘I 、II 、III ，使检流计指示为零。
(2 ) 逐步将检流计换成×、×1档，调节I 、II 、III 使检流计指示为零。
（3）按“细”按钮，在检流计×1档时，调节I 、II 、III 使检流计指示为零。
记下此时I 、II 、III 的读数。
从而得到：（4）将K 2拨到“未知2”，K 1拨到×10档，按测未知1的方法测出未知2。
然后根据公式ASR V R V μ21未知未知=得出微安表的内阻A R μ。
（5）依次将微安表电流调至100μA ，80μA ，60μA ，40μA ，20μA ，校准微安表，列表记录。
【数据处理】一、用滑线式电位差计测量电池的电动势二、用UJ-31型电位差计校准微安表和测量其内阻【预习思考】1. 为什么用电位差计可直接测电源的电动势能否用伏特表测电动势若可测，写出测量方法。
2. 检流计始终无偏转可能是什么原因3. 滑线式电位差计对测量范围有何限制4.使用光电式检流计要注意什么事项5.标准电阻应如何接入到电路中【习题】1.如果电阻丝的电阻每米5Ω，E=3V，标准电池Es=1V,待测电池Ex=左右，限流电阻Rn如何取值2.无论如何滑动滑线电位差计上的滑动头C，检流计始终朝一个方向偏转，可能是何原因3.如果工作电源的电动势E比待测电池电动势Ex小，能否做实验为什么4.能否用UJ-31型电位差计来直接测量甲电池的电动势为什么R从最大值调到最小5.在校准UJ-31电位差计的过程中，尽管电流调节电阻pN值，却仍然找不到平衡状态。
试问：此故障有哪三种可能的原因【附录】1.十一线式电位差计十一线式电位差计具有结构简单、直观、便于分析讨论等优点，其结构如图3-3-2所示。
电阻丝AB长，往复绕在有机玻璃板的11个接线插柱上，每相邻两个接线柱间电阻丝有效长度为。
插头C可连接在0,1……10中任一个位置。
电阻丝BO旁边附有带毫米刻度的米尺，触头D在它上面滑动。
CD图3-3-5间的电阻丝长度可在0~间连续变化。
n R 为可变电阻箱，用来调节工作电流。
转换开关K 2用来选择接通标准电池s E 或待测电池x E 。
滑线变阻器滑R 是用来保护标准电池和检流计的，在电位差计未处于补偿状态时，必须调到最大，在电位差计处于补偿状态进行读数时，应调到最小，以提高测量的灵敏度。
2. UJ-31型低电势直流电位差计A. UJ-31型低电势直流电位差计面板分布图3-3-61．五组接线端钮（标准、检流计、工作电源接入端、未知1、未知2）； 2．标准电池电动势的温度补偿盘R N ；3．工作电流调节电阻盘pN R （分为R p1、R p2、R p3）； 4．测量调节电阻盘Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中第Ⅲ盘带有游标尺A ； 5．电位差计量程变换开关K 1；6．标准回路和测量回路的转换开关K 2； 7．电键按钮（“粗”、“细”、“短路”）。