电桥法测--惠斯登,非平衡法
多种方法测高电阻
多种方法测量高电阻实验要求：设计两种方法测高电阻，误差小于5%主要仪器：电桥、电位差计、稳压电源、电阻箱、各类检流计等方法一：惠斯登电桥测量高值电阻（改进的惠斯登电桥）方法二：电压法测高值电阻（利用电位差计）一、实验目的：1.学会并掌握惠斯登电桥测高电阻的原理2.进一步熟悉测量灵敏度的方法，熟悉提高电桥灵敏度的几种途径3.学会用电位差计测量高电阻的原理和方法 二、仪器说明：惠斯登电桥、电位差计、稳压电源、电阻箱等三、实验原理：方法一、改进的惠斯登电桥测高值电阻1.改进的惠斯登电桥测高值电阻的原理用惠斯登电桥（如图1所所示）测量高电阻，桥臂上的已知标准电阻R N 也应为标准的高值电阻。
而标准高值电阻不易得到。
用三只已知阻值的标准电阻(≤1M Ω)，组成Y 形网络，利用Y --△变换，可形成等效标准高值电阻，如图2所示。
由Y --△变换公式可得R ab =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 5R bc =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 3R ac =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 4将Y --△变换与惠斯登电桥相结合，则惠斯登电桥可改进为一种桥臂上有等效高值电阻的电桥，如图3所示。
图1中的标准电阻R N 由图3中的等效高值电阻R bc 代替。
图3中等效电阻R bc 与直流电源并联，对电源的影响极小。
R 2与R ab 并联电阻为R ’2=R 2R ab /(R 2+R ab )。
可求得待测电阻为R x =R 1R bc /R ’22．电桥的灵敏度：当电桥平衡时，若将比较臂0R 改变一小量0R ，检流计偏转n 格，定义电桥的灵敏度S 为：S=n ·R 0/ΔR 0。
所谓“电桥平衡”，从理论上讲应是通过检流计的电流为零，但实际上是靠观察检流计的指针偏转与否来确定的，当偏转很小时人眼难以分辨，以至我们认为电桥是平衡的，这样回带来测量误差。
设检流计偏转n ∆格（一般2.0=∆n 格）人眼刚能分辨出，则由电桥灵敏度引入的被测量x R 的相对误差为S nR R x x ∆=∆，绝对误差为x x R S n R ∆=∆。
惠斯登电桥测中值电阻物理实验方法
惠斯登电桥测中值电阻物理实验方法
1、接线：将惠斯登电桥的平衡臂的两条边分别接上两个不同的2Ω（或更大）电阻，称为罐电阻；并将待测电阻放在中间的平衡杆上，称为测电阻；再用导线把电桥的电池、伏计和待测电阻依次串联。
这样电路就构成了一个简单的惠斯登电桥电路。
2、调整：首先把测电阻与两个罐电阻相等，使得电桥两边电势相等，没有电流流动。
这时电桥处于平衡状态。
3、测量：改变其中一个罐电阻，即可使电桥不再平衡，产生电流流过测电阻，这时读出电桥两侧的电势差（即电桥不平衡时的伏特数值），然后换量单位算出电流的大小，进而可以算出待测电阻的数值。
4、再次调整：为了准确测量，要在测得待测电阻的近似值后，用精度更高的设备重新调整桥臂道测量界值，如测量到电桥两边的电势差为0.12V，则需重新调整直到得到更精确的结果。
5、注意事项：在实验过程中，需注意接线端点处不能松动，避免接触不良引起误差。
同时，电桥中间平衡杆及测量端子处也要保证接触良好。
用惠斯登电桥测电阻
【实验思考题】
• 1、实验还可用几种比率测某电阻的 阻值? 你能用几种方法何种仪器测电阻？
• 答：此实验就实验室的自组电桥仪器设备,还可用1:3，１:４，１:５等几种比率测某电 阻的阻值；此实验用箱式电桥，还可用0.001，0.01， 10，100，1000等几种比率测量， 结果为四位有效数字，其测量阻值范围分别为：1-9.999Ω,10-99.99Ω,10000-99990Ω,100 000-999900Ω, 1000000-9999000Ω。
实质上是比较测量法。由于标准电阻有很高的精确度，因而用电桥测电阻也有很高
的精确度。
为了测量方便，箱式电桥上、比例系数C= R1/R2取成固 定比率(倍率)。测量时先确定C，然后调节Rs使电桥 平衡，由公式Rx= CRs得到测量结果。
【实验内容及步骤】
• 一．用自组电桥测电阻 • 1．合理布置仪器，按线路图接线，打开
RS
IG
I1R1 I2R2
I1Rx I2 Rs
I1R1 I2 R2 I1Rx I2Rs
Rx
R1 R2
RsCR s此源自即为本实验的测量公式。式中C= R1/R2称
为比例系数
•
关系： 由测量公式知，当电桥平衡时，四个桥臂的电阻间有一个简单的
两相对桥臂电阻的乘积相等。
•
显然，Rx可由标准电阻R1、R2 和Rs求得，与电源的电压无关。所以，电桥测电阻
RX
ID IB
RX RS
惠斯登1843年发明的电
桥解决了以上两个问题。
他在AB和AD之间用标准
电阻
电桥法测电阻
［实验目的］1.研究直流惠斯登电桥的平衡条件。
2.学会用直流电桥的平衡法测电阻。
3.掌握用换位测量法减小系统误差的方法。
4.掌握板式和箱式惠斯登电桥的使用方法。
5.了解箱式双臂电桥（开尔文电桥）测低电阻的方法。
［实验原理］1.惠斯登电桥测电阻惠斯登电桥是一种精密测量电阻的常用仪器。
以往我们所知道的用伏-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，(所谓电表的理想化是指：电压表内阻应无穷大，电流表内阻应等于0。
)就会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，惠斯登就专门设计了一种用于测量电阻的电路──惠斯登电桥。
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。
(1)惠斯登电桥的测量原理如下当1R 、2R 、3R 、4R 电阻和检流计等连成如图4-12-1所示电路后，若A 点比B 点具有较高电势时，就会有电流从A 点向B 点方向流动。
而从A 点向B 点方向的电流在1R 、3R 两电阻上分为两支，然后通过2R 和4R 又使电流汇于一点。
这时假定C 、D 两点电势恰好相等、通过检流计G 的电流恰好为零，设通过ACB 路的电流为1I ，通过ADB 路的电流为2I ，则应有关系：⎩⎨⎧==42213211R I R I R I R I (4-12-1) 将式(4-12-1)上下相除，得：4321R R R R = (4-12-2) 式(4-12-2)表示电桥平衡时，图4-12-1中上边左、右两电阻的阻值与下边左、右两电阻的阻值对应成比例。
这就是电桥平衡(即C 、D 间电势相等、CD 间电流为零)的充分必要条件。
根据式(4-12-2)的关系，若已知电桥4个电阻其中的任意3个电阻的阻值，则第4个电阻就很容易算出来了。
惠斯登电桥测电阻
实验6用惠斯登电桥测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以确定其阻值。
它具有测试灵敏、精确和方便等特点。
电桥电路在自动化仪器和自动控制过程中有许多用途。
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，前者又称惠斯登电桥，主要用于精确测量中值电阻，后者又称凯尔文电桥，适用于测量低值电阻。
交流电桥还可以测量电容、电感等物理量。
本实验仅限于介绍测量中值电阻（10］~1OOk.】）的单臂电桥。
［实验目的］1. 理解并掌握用电桥电路测定电阻的原理和方法。
2. 学会自搭电桥，并学习用交换（互易）法减小和修正系统误差。
3•学习使用箱式惠斯登电桥测中值电阻。
［实验原理］电桥电路的基本原理要测量未知电阻Rχ,可用伏安法。
即测出流过该电阻的电流I和它两端的电压U ,利用欧姆定律RX =U f得出R X值。
但是，用这种方法测量，由于电表内阻的影响，无论采用图6-1 （a）或（b）所示的哪一种接法，都不能同时测得准确的I和U值，即有系统误差存在。
矛盾的焦点是电表有内阻，表内有电流流过。
如何使表内无电流流过，而又能把R X的阻值测正确？显然用图6-1是不能实现的！要设计新的电路。
一个卓有成效的电路就是如图6-2所示的电桥电路。
其基本组成部分是：桥臂（四个电阻R A, R B, R S和R x）,桥”一一衡指示器（检流计G）以及工作电源（E）和开关（K ）。
图6-1 1. 惠斯登直流电桥原理≡-η --- ⅛------ Q 1—a------- O ---------R S改变时，可使BC间的电流方向图6-2惠斯登直流电桥是直流平衡电桥。
当电阻箱的电阻改变。
R S 为某一数值R si 时，可使U B >U C ,电流由B 流向C , G 中指针向某一方向偏转；改 变R 5数值为另一数值 RS 2时可使U C >U B ,电流由C 流向B ，G 中指针向反向偏转；当 R S 改 变为RR ^ RS 2 （或 RS I RSRS 2）中某一值时，恰好使U B =U C ,则检流计G 中无 电流流过，即I g =O ,这时 称为电桥平衡。
实验名称 惠斯登电桥测电阻
实验名称 惠斯登电桥测电阻(所属实验室:大学物理实验中心217分室)一、实验基本介绍电桥就是一种比较式仪器,就是很重要得电磁学基本测量仪器之一。
电桥按其结构特点可分为交流电桥与直流电桥,也可分为单臂电桥与双臂电桥;按工作状态可分为平衡电桥与非平衡电桥。
惠斯登电桥称为单臂电桥,就是最常用得直流电桥,主要用于低电阻得测量。
二、实验仪器介绍实验仪器:QJ23型直流电阻电桥,万用电表,电阻若干只。
图 1 QJ23型直流电阻电桥、指针万用表、待测电阻【QJ23型箱式惠斯登电桥】如图1所示。
箱式直流电桥具有便于携带、准确度高与使用方便等特点。
其电路原理图如图2所示。
R 1、R 2为比例臂,R s 为比较臂,改变b 点得位置就可以改变R 1/R 2(即比例系数K )得比值。
例如将倍率开关b置于“102”时,便有120.9998.90281.009409.09409.0981.0091008.9020.999R R +++++==+ 实验中R x 得误差主要取决于R s ,而不就是R 1/R 2得比值。
从图2可知,比较臂R s 由四只可变得标准电阻相互串联,其总阻值可达9999。
所以该电桥可测量1~9999000范围内得电阻,基本量程为100~99990。
图3为QJ23型箱式电桥面板示意图。
面板中下部有四个标有“”、“”、“”与“”得旋钮,就是用来调节比较臂R s 得,调节范围为0~9999。
使用与读取方法同电阻箱。
面板右下角得“R x ” 接线柱就是用来联接被测电阻得;左侧上方得“+E-”用于联接外部电源;“内、G 、外”为检流计选择端钮,当“G ”与“内”用短路片联接时,则在“G ”与“外”之间需外接检流计;在“G ”与“外”短路时,则箱式电桥内附得检流计接入了电路。
面板右上角为倍率“K ”选择开关。
面板左下角得“B ” “G ” 按钮,从图2可以瞧出,调零旋钮 倍率选择灵敏度旋钮 图3图2前者用于接通电源,后者用于接通检流计支路。
物理实验报告7_惠斯登电桥测电阻
实验仪器：QJ —23直流电阻电桥、滑线变阻器、指针式检流计、电阻箱、待测电阻等。
实验原理和方法：QJ —23直流电阻电桥使用方法：本次实验的电压选择3V 即可。
接通电源后，指零仪转换开关拨向“内接”，旋转调零旋钮，将检流计指针调零。
使用时，将待测电阻接在电桥的“x R ”处，根据待测电阻的近似数值调节好量程倍率和四个电阻箱。
然后将“灵敏度”旋钮按逆时针方向旋转到最小，再按下“B ”键（电源开关）以及“G ”键（检流计开关），此时指针可能不动；适当调高“灵敏度”，让指针偏转，调节电阻箱，使指针回零；再调高“灵敏度”，……最后在最大灵敏度下，使指针回零，则待测电阻为x R 量程倍率K ⨯ 总电阻读数0R ，测量完每一个电阻后，必须放开“B ”键，同时将“灵敏度”调节至最小，再换测其他电阻。
惠斯登电桥原理：如图，当检流计G 指零时，存在关系式：1 R I R I U U ad x ab ad ab ==，即； 20 R I R I U U dc bc dc bc ==，即；dc ad bc ab I I I I == ，，由此可得：0021KR R R R ==x R ； 其中21R R K =是比例臂的倍率。
电桥测电阻实际上是将待测电阻与标准电阻比较。
标准电阻的精度可以造得很高，可达5位以上的有效数字，只要检流计足够灵敏，待测电阻可达到与标准电阻相同的精度。
使用QJ —23型惠斯登电桥测电阻并测定电桥灵敏度：假设某一待测电阻x R 在电桥倍率为K 、电阻为0R 下取得平衡，当电桥电阻改变0R ∆时，假设电桥的检流计指针改变n ∆格，则电桥灵敏度定义为00/R n R S ∆∆=；灵敏度S 反应了电桥对电阻相对变化量的分辨能力，是衡量电桥精度的重要参数。
将前面测过的3个电阻用QJ —23型直流电阻电桥重新测量；在测量每一个电阻时，要求同时测量相应的灵敏度。
测量灵敏度时，要求n ∆有尽可能大的数值，并应估读一位，可以减少测量误差；若第一次的n ∆是在00'0R R R ∆+=下取得的，则第二次的n ∆应在00'0R R R ∆-=下取得，这样两次得到的n ∆应很接近，容易判断数据的合理性。
非平衡直流电桥(1)
非平衡直流电桥【教学目的】1. 学习直流单臂电桥(惠斯登电桥) 和非平衡直流电桥电压输出方法（卧式电桥）测量电阻的基本原理和操作方法；2. 用直流单臂电桥测量室温铜电阻；3. 用非平衡直流电桥电压输出方法（卧式电桥）测量各温度铜电阻及电阻温度系数。
【教学重点】熟练并准确地使用直流单臂电桥测量室温铜电阻以及用非平衡直流电桥电压输出方法（卧式电桥）测量各温度铜电阻及电阻温度系数。
【教学难点】理解并掌握直流单臂电桥(惠斯登电桥) 和非平衡直流电桥电压输出方法（卧式电桥）测量电阻的原理及方法。
【课程讲授】提问：1.测量电阻的方法有哪些？2.本实验用什么方式来测量电阻？测量原理是什么？一、实验原理1.单桥的原理（惠斯登电桥）图1惠斯登电桥原理图1中，通电后调节R3若检流计无电流流过，电桥平衡，有测量公式：321R R R R x ⋅=2. 非平衡电桥原理（卧式电压电桥）图2非平衡电桥原理对于电压表而言，其内阻g R 很大，可认为g R ∞→，于是0=g I ，有：s U R R R R R R R R U ⋅++-=))((334131420对于4231R R R R =,00=U ,固定1R 、2R 、3R ,取R R R ∆+→44，上式变为：s U R R R R R R R R R R R R R U ⋅+∆+++-∆+=)())((323341312420对于卧式电桥R R R ==41，R R R '==32，R R '≠,上式变为：RR RR U U s ∆⋅+⋅∆⋅=211140 于是测量表达式为：R U U U R s ⋅-=∆024二、实验仪器AFQJ-Ⅲ型教学用非平衡直流电桥FQJ非平衡电桥加热实验装置实验装置三、实验步骤1.用直流单臂电桥测量室温铜电阻1）将“双桥量程倍率选择”开关置于“单桥”位置，“功能、电压选择”开关置于“单桥(5V)”或“单桥15V”，并接通电源。
惠斯登电桥物理实验结论与心得
惠斯登电桥物理实验结论与心得
结论：惠斯通电桥（又称单臂电桥）是一种可以精确测量电阻的仪器。
通用的惠斯通电桥电阻R1，R2，R3，R4叫做电桥的四个臂，G为检流计，用以检查它所在的支路有无电流。
当G无电流通过时，称电桥达到平衡。
平衡时，四个臂的阻值满足一个简单的关系，利用这一关系就可测量电阻。
惠斯通电桥是由四个电阻组成的电桥电路，这四个电阻分别叫做电桥的桥臂，惠斯通电桥利用电阻的变化来测量物理量的变化，单片机采集可变电阻两端的电压然后处理，就可以计算出相应的物理量的变化，是一种精度很高的测量方式。
非平衡电桥一般用于测量电阻值的微小变化，例如将电阻应变片（将电阻丝做成栅状粘贴在两层薄纸或塑料薄膜之间构成）粘固在物件上，当物件发生形变时，应变片也随之发生形变，应变片的电阻由电桥平衡时的Rx变为Rx+△R，这时检流计通过的电流Ig也将变化，再根据Ig与△R的关系就可测出△R，然后由△R与固体形变之间的关系计算出物体的形变量。
用这种方法可测量应变、拉力、扭矩、振动频率等。
心得：惠斯通电桥是一种检测电路，虽然它的结构简单，但它的准确度和灵敏度都比较高，在医学诊断和检测仪器中有广泛的应用。
惠斯通电桥的测量灵敏度在科学研究,生产应用中都具有重大意义。
惠斯通电桥在当代科学测量中的应用非常广泛，同时也广泛地被应用在自动控制中。
惠斯通电桥也广泛应用在称重检测元件上等。
惠斯登电桥测电阻惠斯登电桥测电阻
惠斯登电桥测电阻惠斯登电桥测电阻惠斯登电桥是一种经典的电子仪器，在电学领域有着广泛的应用。
它可以用来精确地测量电阻、电容和电感等电性参数。
惠斯登电桥的测量原理是通过电桥平衡技术，通过调节电桥电路的不同参数，使其进入平衡状态，从而得到待测元件的电学参数。
本文将详细介绍惠斯登电桥测电阻的原理、结构和操作步骤。
一、惠斯登电桥测电阻原理惠斯登电桥测电阻的原理是利用电桥平衡技术，通过电源提供电流，待测电阻和标准电阻作为两个分支连接到电桥的两个端点上，另外两个分支则分别是调节电阻和灵敏电流表。
电桥的平衡条件是：这四个分支中的电势差均相等，即U1/U2=R1/R2。
当达到平衡状态时，调节电阻的电阻值等于待测电阻的电阻值。
惠斯登电桥一般由五个部分组成：电源、测量元件、调节电阻、灵敏电流表和电桥总体结构。
其中，电源为电桥提供所需的电流；测量元件是带测量的被测电阻元件；调节电阻和灵敏电流表分别用来调节和测量电桥中的电流和电压；电桥总体结构则是将以上的精密部分组合在一起，以保证测量精度。
1、将各组件按照电桥图连接，在调节电阻的两端间接一个小开关，将它断开。
2、将调节电阻R3中值设置为10KΩ，用一个万用表将其标记一下。
3、将灵敏电流表接到电桥中。
4、将所有开关关闭，将被测电阻Rx接入到电桥中。
如果Rx需要进行头尾测量，则需要将万用表接在Rx的两端。
5、将断路开关合上，并根据各桥臂的元件值，调节灵敏电流表中的极限电流和灵敏电流表的电流调整旋钮，以便使电流表的读数不大于1/2量程。
6、调节调节电阻R3，使灵敏电流表指针在中心的位置。
8、将灵敏电流表中的最新读数记下，然后关闭开关。
9、利用公式计算出被测电阻Rx的电阻值，计算公式：Rx=R2(R3/R4)。
10、根据需要重新调整R3的值，并进行测量。
四、结语惠斯登电桥是电学中一种十分经典的测量仪器，其原理简单，测量精度高，使用方便，非常适合用于测量各种电性参数。
通过学习本文的介绍，大家应该能够明确了解惠斯登电桥测电阻的原理、结构和操作步骤，从而可以更好地使用该仪器进行电阻的测量。
惠斯登电桥测电阻
教师签名
批改日期
深圳大学实验报告
课程名称：大学物理实验
实验名称：电桥
学院：
专业：
组号指导教师：
报告人：学号：班级：
实验地点实验时间：
实验报告提交时间：
一、实验目的
二、实验原理：
1、惠斯登电桥原理
2、非平衡电桥原理
三、实验仪器：
四、实验内容和步骤：.
五、数据记Hale Waihona Puke ：1、惠斯登电桥测电阻和灵敏度
Rx1
（2） V—T图；为横坐标， V—R图。
七、实验结论与讨论：
1、实验结论：
2、问题讨论（从分析用惠斯登电桥测量电阻的不确定度以及仪器、测量方法、技巧等方面展开讨论）。
八：问答题
1．使电桥测量误差增大的主要原因是什么？如何提高电桥的灵敏度？
2.平衡电桥与非平衡电桥有哪些不同？
3．为什么用电桥法测电阻较用伏安法测电阻准确？
Rx2
Rx3
比率K
R0/Ω
Rx/Ω
检流计指针偏向
偏左
偏右
偏左
偏右
偏左
偏右
Δn/格
/Ω
ΔR0=|R0-R0’|
S
2、用非平衡电桥测量动态电阻
T/℃
室温
（）
ΔV/ mV
R/ Ω
110
115
120
125
130
135
140
ΔV/ mV
六、数据处理：
1、三个待测电阻的值及相应的灵敏度的计算：
测量三个电阻时的仪器的基本误差的允许极限：
4.电桥灵敏度是什么意思？如果测量电阻要求误差小于万分之五，则电桥的灵敏度应多大？
指导教师批阅意见：
电桥实验
r1 r2
r3
uB (RX )
uC (Rx ) uB (Rx )
R RX 2uC ...
数量级 10000
相对误差 0.1%
型号
Zx21
1000 100 10 1
0.1
0.1% 0.1% 0.2% 0.5% 5%
注意事项
▪ 不允许带电接线； ▪ 保护电阻在调平衡前应放在最大值； ▪ 随时观察电表，不要超出其量程； ▪ 电阻箱使用过程中，阻值应该连续调节。
电桥实验
麦克斯韦：用自己制作的仪器却总 是做错的了学生，时常比用经过 仔细调整好的和易于相信的仪器 却不敢将它拆成部件的学生学到 更多的东西。
实验目的
1. 掌握直流平衡电桥测电阻的方法 （比较法）；
2. 电桥法测电阻实验的误差分析； 3. 电桥法测电阻的不确定度的评定。
原理：电桥法是一种用比较法进行测量的方 法，在平衡条件下将待测电阻与精密电阻进 行比较以确定其待测电阻的大小。
3）改换比例500:5000，测量Rx的值；
4） *设计实验，测量检流计的内阻；
5）分析实验误差，并计算Rx测量不确定度
被测电阻： 电压表3伏 量程内阻
Hale Waihona Puke 电源开关右侧电路数字显示 电流输出旋钮
功能转换按钮 接线柱
▪ 检流计和保护电阻
型号\性能 ZX21 ZX36
阻值范围（Ω） 精度等级
0-99999.9
仪器造成
方法造成, 即为△s
uB (RX ) uB12 (Rx ) uB22 (RX )
uB1(RX ) [u(r1)]2 [u(r2 )]2 [u(r3)]2
RX
r1
r2
r3
u(r) % r b Nr0
惠斯登电桥测量时注意什么
惠斯登电桥测量时注意什么惠斯登电桥是一种用来测量电阻值的仪器，广泛应用于电子、通信、物理、化学等领域。
在使用惠斯登电桥进行测量时，需要注意以下几个方面。
首先，应正确连接电桥的电路。
惠斯登电桥一般由四个电阻器、一只测量电压的电表、一只可变电阻、一只待测电阻组成。
连接电桥时，应将待测电阻与电桥电路的相应位置相连，确保电流在电桥中的正确流动。
其次，应选择合适的电源电压。
电桥工作时需要一定的电源电压，一般可选择适当的直流电源提供电压。
需要注意的是，过高或过低的电源电压都会对测量结果产生影响，因此应根据具体实验要求选择适当的电压范围。
再次，应调节电桥的灵敏度。
灵敏度是指电桥在测量范围内的灵敏程度，一般用表示电桥平衡状态的变量表示，如电桥两侧的电势差、电流大小等。
当电桥灵敏度较低时，可以通过调节电源电压、待测电阻大小或改变电桥电路中的电阻比例等方法来提高灵敏度，确保测量结果的准确性。
此外，还需注意电桥的温度和环境条件。
惠斯登电桥的测量结果往往会受到温度的影响，因此应在稳定的温度环境下进行测量，或者在实验数据处理时进行相应的温度校正。
同时，电桥在测量过程中应避免受到外部的电磁干扰，如尽量远离其他电子设备、保持电桥电路的良好接触等，以确保测量结果的准确性和稳定性。
最后，还需要注意电桥的使用方法和技巧。
在测量时，应先调节电桥的灵敏度，使其接近平衡状态，然后逐渐调节待测电阻或变阻器来寻找平衡点，最后读取电桥两侧电压值，并进行计算得出待测电阻的值。
此外，还可以采用交替法、调零法等不同的测量方法，以提高测量精度和准确性。
综上所述，使用惠斯登电桥进行测量时，需要注意正确连接电桥电路、选择合适的电源电压、调节电桥的灵敏度、考虑温度和环境条件等因素，并掌握合适的使用方法和技巧，以获得准确、可靠的测量结果。
用电桥法测电阻实验原理
用电桥法测电阻实验原理电桥法测电阻，这听起来有点复杂，实际上，嘿，别担心，咱们今天就把这个话题聊得轻松有趣。
想象一下，你要测量一个电阻，就像是在给它量体温，看看它到底有多“热情”。
这时候，电桥就像一个聪明的朋友，帮你搞定这件事，让一切变得简单明了。
电桥法的原理其实就是利用平衡的道理。
你可以把它想象成一个天平，左右两边的重物要平衡，才能站得稳。
测电阻时，咱们用一个叫做惠斯登电桥的东西，里面有四个电阻，两个是已知的，两个是未知的。
你知道的那两个就像是老朋友，咱们很熟悉它们的“性格”，而未知的就是那位神秘的电阻，咱们得通过调节和比对，把它找出来。
现在，怎么调呢？咱们用一个调节电阻的旋钮，轻轻转动，慢慢找出那个“平衡点”。
这个过程就像在调音，耳朵听着声音，手指感觉着旋钮，心里默念着“快来，快来，快来个平衡”。
当电桥达到平衡时，电流在这两条路径中就不再流动，这一瞬间，哦，那种成就感，简直像捡到五块钱那么爽。
说到电流，大家一定知道它就像一条活泼的小鱼，在电路里游来游去。
而电阻呢，就像是小鱼游泳时遇到的水草，水草越多，游得越慢，反之则越快。
在这个电桥里，当电流流过时，咱们就能通过测量电压的变化，轻松计算出电阻的大小。
这就像一场智力比拼，谁能先找到那根水草，谁就是赢家。
搞定了电阻，咱们可不能停下来。
接下来就要关注那些小细节了。
比如，实验中温度的变化，嘿，这可是个小麻烦。
电阻的大小会随着温度的变化而变化，温度一升高，电阻就可能变得“更倔强”。
所以，实验室的环境得保持稳定，像是给电阻一个舒适的家，让它安静下来，好好配合。
说到这里，有必要提到实验设备的选择，电桥的质量可得挑挑拣拣。
就像买鞋子，得合脚，穿着舒服才行。
市面上有好多种电桥，选择一款靠谱的，不仅能提高实验的准确性，还能让你在实验中游刃有余。
当然少不了安全问题。
实验室里可不光是测电阻，还可能有一些电流“调皮捣蛋”。
记得要小心，不要让电流“咬”到自己。
安全操作，才是最重要的，毕竟咱们可是科学探险家，不是冒险者。
非平衡直流电桥
非平衡直流电桥直流电桥是一种精密的电阻测量仪器，具有重要的应用价值。
按电桥的测量方式可分为平衡电桥和非平衡电桥。
平衡电桥是把待测电阻与标准电阻进行比较，通过调节电桥平衡，从而测得待测电阻值，如单臂直流电桥（惠斯登电桥）、双臂直流电桥（开尔文电桥）。
它们只能用于测量具有相对稳定状态的物理量，而在实际工程中和科学实验中，很多物理量是连续变化的，只能采用非平衡电桥才能测量；非平衡电桥的基本原理是通过桥式电路来测量电阻，根据电桥输出的不平衡电压，再进行运算处理，从而得到引起电阻变化的其它物理量，如温度、压力、形变等。
［实验目的］1、直流单臂电桥（惠斯登电桥）测量电阻的基本原理和操作方法；2、非平衡直流电桥电压输出方法测量电阻的基本原理和操作方法；［实验原理］FQJ-Ⅲ型教学用非平衡直流电桥包括单臂直流电桥，双臂直流电桥，非平衡直流电桥，下面对它们的工作原理分别进行介绍。
（一）单臂电桥（惠斯登电桥）单臂电桥是平衡电桥，其原理见图1，图 2 为FQJ-Ⅲ型的单臂电桥部分的接线示意图。
图 1 中：R1、R2、R3、R4 构成一电桥，A、C两端供一恒定桥压U s，B、D 之间为有一检流计G，当平衡时，G 无电流流过，BD两点为等电位，则：U BC=U DC,I1=I 4,I2=I 3 下式成立：I1R1=I 2R2I3R3=I 4R4由于R4=R x，于是有R1 R3R2 R4R4 为待测电阻P x，R3为标准比较电阻，式中K=R 1/R2，称为比率，一般惠斯登电桥的K 有0.001 、0.01 、0.1 、1、10、100、1000 等。
本电桥的比率K 可以任选。
根据待测电阻大小，选择K 后，只要调节R3，使电桥平衡，检流计为0，就可以根据（1）式得到待测电阻R x 之值。
R x R1R3 KR3（1）3 3xR2（二）双臂电桥（开尔文电桥）由于单臂电桥未知臂的内引线、被测电阻的连接导线及端钮的接触电阻等影响，使单臂电桥测量小电阻时准确度难以提高， 双臂电桥较好地解决了测量小电阻时线路灵敏度、 引线、 接触电阻所带来的测量误差，而且属于一次平衡测量，读数直观、方便。
惠斯登电桥物理实验
惠斯登电桥物理实验引言：惠斯登电桥是一种用来测量电阻的电路。
它由英国物理学家惠斯登于1854年发明，是一种经典的电阻测量方法。
本文将介绍惠斯登电桥的原理、实验步骤以及实验结果的分析和应用。
一、原理惠斯登电桥的基本原理是平衡条件下电桥两侧的电势差为零。
当电桥平衡时，通过电桥的电流为零，此时可以通过测量电桥两侧的电势差来计算未知电阻的值。
二、实验步骤1. 连接电路：将待测电阻与已知电阻R1、R2和R3连接成一个平衡电桥。
其中R1、R2和R3为已知电阻，待测电阻为Rx。
2. 调节电阻：通过调节变阻器或电位器，使得电桥两侧的电势差为零。
此时电桥达到平衡状态。
3. 测量电势差：使用电压计或万用表测量电桥两侧的电势差，记录下测量值。
4. 计算电阻：根据已知电阻和电势差的测量值，使用惠斯登电桥的公式计算待测电阻Rx的值。
三、实验结果分析根据惠斯登电桥的公式，可以计算出待测电阻Rx的值。
在实际实验中，由于电路的精度、测量仪器的误差等因素，测量结果可能存在一定的误差。
因此，在实验中需要注意以下几点：1. 保证电路连接的良好：电路的连接应牢固可靠，避免因接触不良而引起测量误差。
2. 注意电桥的平衡状态：在调节电阻时，应仔细观察电桥两侧的电势差是否为零，确保电桥处于平衡状态。
3. 多次测量取平均值：为了提高测量结果的准确性，可以进行多次测量并取平均值，减小误差的影响。
四、应用领域惠斯登电桥是一种常用的电阻测量方法，广泛应用于科学研究和工程实践中。
它可以用来测量各种类型的电阻，包括金属电阻、电解质电阻、半导体电阻等。
惠斯登电桥还可以用于测量温度、湿度等物理量的变化，以及检测电路中的故障。
结论：通过惠斯登电桥物理实验，我们可以准确测量电阻的值。
这种电桥方法简单可靠，适用范围广泛。
在实际应用中，我们需要注意实验步骤的正确性和实验结果的准确性，以保证测量结果的可靠性。
注：本文描述的是惠斯登电桥的基本原理和实验步骤，并未涉及具体的实验数据和计算方法。
惠斯登电桥的原理
惠斯登电桥的原理一、什么是惠斯登电桥惠斯登电桥（Wheatstone bridge）是一种用来测量未知电阻的电路，该电路由英国物理学家查尔斯·惠斯登（Charles Wheatstone）于1843年发明。
惠斯登电桥是一种平衡电桥，通过平衡原理来测量未知电阻。
二、平衡电桥的原理平衡电桥是基于平衡原理的一种电路，通过调节电桥的各个部分，使得电桥中的电流为零，从而达到平衡的状态。
惠斯登电桥也是一种平衡电桥。
惠斯登电桥由四个电阻和一个潜在变阻器（未知电阻）组成。
电桥的基本原理是通过调节电桥中的潜在变阻器，使得电桥中的电流为零，从而确定未知电阻的值。
当电桥中的电流为零时，可以使用已知的电阻值来计算出未知电阻的阻值。
三、惠斯登电桥的工作原理惠斯登电桥的工作原理可以通过以下步骤来解释：1.设置电桥的初始状态：将已知电阻分别接到电桥的两个相对端点上，并将未知电阻连接到电桥的两个相邻端点。
2.调节潜在变阻器：通过调节潜在变阻器的电阻值，使得电桥的电流为零。
3.检测电流为零的条件：使用电流表等仪器来检测电桥中的电流是否为零。
如果电流为零，则表示已经达到平衡状态。
4.计算未知电阻：根据已知电阻的阻值和电桥达到平衡时潜在变阻器的电阻值，可以使用惠斯登电桥的公式来计算未知电阻的值。
四、惠斯登电桥的公式惠斯登电桥的计算公式为：其中，R1、R2、R3为已知电阻的阻值，而R为未知电阻的阻值。
五、应用领域惠斯登电桥在科学实验、电子工程等领域有着广泛的应用。
1. 科学实验在科学实验中，惠斯登电桥被用来测量物质的电阻，从而获得有关材料特性的信息。
例如，在材料科学中，可以使用惠斯登电桥来测量材料的电导率、电阻率等。
2. 电子工程在电子工程中，惠斯登电桥被用来测量电路中的未知电阻。
通过测量电阻，可以更好地设计和优化电路，提高电路的性能。
惠斯登电桥还可以应用于传感器的设计和测试中。
3. 物理实验在物理实验中，惠斯登电桥被用来测量电阻与其它物理量之间的关系。
电桥法测电阻
电桥法测电阻【实验简介】直流电桥是一种精密的非电量测量仪器，有着广泛的应用。
它的基本原理是利用已知阻值的电阻，通过比例运算，求出一个或几个未知电阻的阻值。
直流电桥可分为平衡电桥和非平衡电桥。
平衡电桥需要通过调节电桥平衡求得待测电阻阻值，如惠斯登电桥、开尔文电桥均是平衡式电桥。
平衡电桥可用来测定未知电阻，由于需要调节平衡，因此平衡电桥只能用于测量具有相对稳定状态的物理量，比如：固定电阻的阻值。
而对变化电阻的测量有一定的困难。
如果采用直流非平衡电桥，则能对变化的电阻进行动态测量，直流非平衡电桥输出的非平衡电压能反映电阻的变化，在实际应用中许多被测物理量都与电阻有关，如力敏电阻、热敏电阻、光敏电阻，只要将这些特殊的电阻装在电桥的一个臂上，当某些被测量发生变化时，就引起电阻值变化，从而输出对应的非平衡电压，就能间接测出被测量的变化。
利用这种原理我们可制作电子天平、电子温度计、光通量计等。
因此，直流非平衡电桥与平衡电桥相比，有着更为广泛的应用。
【实验目的】（1）掌握直流单臂电桥（惠斯通电桥）测量电阻的基本原理和操作方法。
（2）了解非平衡电桥的组成和工作原理以及它在实际中的应用。
（3） 学会用外接电阻箱研究非平衡电桥的输出电压与应变电阻的关系，通过作图研究其线性规律。
（4） 学会加热装置的使用，通过非平衡电桥测定铜电阻的温度系数。
【实验仪器】FQJ-Ⅲ型直流非平衡电桥实验箱， FQJ 非平衡电桥加热实验装置，电阻箱，铜电阻，导线等。
【实验原理】1、单臂电桥（惠斯通电桥）：单臂电桥是平衡电桥，其原理如右图所示，图中R 1、R 2、R 3、R 4,构成一电桥，A 、C 两端供一恒定桥压Us ，B 、D 之间有一检流计G ，当电桥平衡时，G 无电流流过，B 、D 两点为等电位，则：DC BC U U =，41I I =，32I I =， 2211R I R I •=•，4433R I R I •=•于是有：3421R R R R =R 1，I 1BR 4=R X ，I 4CADR 3，I 3R 2，I 2U SG单臂电桥原理图如果Rx 为待测电阻，R 3，R 4为标准比较电阻，K= R 1／R 2称其为比率（一般惠斯登电桥的K 有0.001、0 01、0.1、1、10、100、1000等。
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实验22 非平衡直流电桥原理与应用
教学目标
•掌握惠斯登电桥测电阻的基本原理和操作方法；
•掌握用非平衡直流电桥电压输出方法测量电阻的基本原理和操作方法；
•初步掌握非平衡电桥的设计方法。
重点与难点
•重点：掌握非平衡电桥测量电阻的设计方法。
•难点：理解非平衡电桥测量电阻的目的和意义。
实验内容
•惠斯登平衡电桥测Pt100电阻；
•卧式非平衡电桥测Pt100电阻（R1=Rx0，R2=R3，R1¹R3）；
•根据上述测量内容绘制数据表；比较上述两种测量方法误差大小，讨论产生误差的原因。
教学方法
•采用讨论式、提案式教学方法
教学过程设计
一．讨论
1．惠斯登电桥（平衡电桥）测电阻的原理
惠斯登电桥原理图1中，接通电源，调节电桥平衡，即调节电桥四个“臂”R1、R2、R3、Rx，当检流计的指针指零，B、D两点电位相等，则有，式中称为比率。
箱式惠斯登电桥的比率有0.001，0.01，0.1，1，10，100，1000七档。
根据待测电阻Rx大小选择K，调节R3使检流计G为零，由求出待测电阻Rx值。
2．非平衡电桥电压输出测电阻的原理
图2中，非平衡电桥的BD两端接负载电阻为Ro的电压表。
该电桥不需要调平衡，只要测量输出电压Uo或电流Io，就可得到Rx值。
当负载电阻Ro®¥（即电桥输出处于开路状态）时，Io=0，电桥输出端接数字电压表或高输入阻抗放大器时属这种情况。
因Io=0，故I1=I4，I2=I3，根据分压原理，输出电压Uo为：
（4-22-3）
由（4-22-3）式看出，当R1R3=R2Rx时，Uo=0，电桥处于平衡，这就是惠斯登电桥。
若R1、R2、R3为固定电阻，Rx为随温度变化的电阻，Rx=R (t)。
设室温t= t0时，Rx= Rx0，当温度t = t0+D t时，Rx = Rx0+DRx，由（4-22-3）式求得电压Uo 为：
（4-22-4）
在室温t0时要预调平衡，即调节R1、R2和R3，使R1R3=R2Rx0，则（4-22-4）式变为：
（4-22-5）
若Rx电阻变化很小，DRx<< R1、R2、R3，则（4-22-5）式分母中DRx可以略去，（4-22-5）式变为：
（4-22-6）
下面分三种桥式电路讨论：
①等臂电桥：R1=R2=R3=Rx0 ，（4-22-6）式变为：
即
（4-22-7）
②输出对称电桥，也称卧式电桥：R1=Rx0，R2=R3，且R1¹R3，（4-22-6）式变为：
即
（4-22-8）
③电源对称电桥，也称为立式电桥：R1=R2，R3=Rx0，且R1¹R3，（4-22-6）式变为：
（4-22-9）
由上三式可以看出，当DRx<< R1、R2、R3时，三种电桥的输出电压Uo均与成线性关
系。
若Rx0、DRx相同情况下，等臂电桥、卧式电桥输出电压Uo比立式电桥输出电压Uo高，故灵敏度也高；而立式电桥测量范围大，可以通过选择R1、R3来扩大测量范围，R1、R3差距越大，Rx测量范围也越大。
测量电压Uo后，计算出DRx，从而求得Rx= Rx0+DRx。
二．课后思考题
1．平衡电桥与非平衡电桥有哪些不同？
2．什么时候用平衡电桥测电阻较好，什么时候用非平衡电桥测电阻较好？
3．非平衡电桥中立式桥为什么比卧式桥测量范围大？
4．若用惠斯登平衡电桥测出铂电阻Pt100在0°C冰水混合物内的阻值为R0=（100.5±0.2）Ω；用最小二乘法测出Rx—t图的斜率为K=(0.388±0.003) Ω/℃，请计算出电阻温度系数α(=K/R0)的测量值及其不确定度u(α)，并写出测量结果的标准表达式。