惠斯通电桥
惠斯通电桥
电桥法测电阻是将被测电阻和已知电阻进行比较(比较法) ，因而测量精度取决于已知电阻。
四、实验原理
➢2. 电桥灵敏度
在实验中，电桥平衡与否是根据“桥”上检流计有无偏转来判断的。然而检流计的灵敏度是有限的。 若R0改变 值，检流计的指针偏离平衡位置 格，则定义
二、实验目的
➢1. 掌握惠斯通电桥测量电阻的原理和方法。 ➢2.了解电桥灵敏度的概念，学习用交换法减小和修正测量误差。
三、实验仪器
➢1. 直流电阻电桥。 ➢2. 直流稳压电源、检流计、可调电阻箱。 ➢3. 待测电阻、滑线式变阻器、单刀双掷开关、万用表、导线等。
四、实验原理
➢1. 电桥工作原理
惠斯通电桥工作原理如右图所示。四个电阻 R1、R2、Rx、R0称为电桥的四个臂，组成一个四边 形ABCD,对角B和D之间连接检流计G，构成“桥”， 一般情况BD两点电位不相等，接通“桥”时检流 计有电流通过，调节R1、R2、R0的阻值，使BD两 点电位相等，此时再接通“桥”时，检流计G指零， 电桥达到了平衡状态，此时有
➢6.用滑线式电桥分别测出Rx1、Rx2、Rx3的阻值，每次测量重复6次。
六、注意事项
➢1. 倍率K确定后，R1和R2的选取不能太小，以免电路中有较大电 流通过，造成电学元件损坏。
➢2. 为了提高电桥灵敏度，在滑线式电桥中，除选用灵敏度高的检 流计外还可适当增加工作电压。
➢4. 逐步把R的阻值调到最小，同时调节R0的值，使检流计的指针 重新指零。记录此时R0的值。
五、实验步骤
➢ 5.为了消除各接点间的接触电阻、连接电阻和电阻丝不均匀所造 成的误差，须将待测电阻Rx与电阻R0 互换，保持触点的位置不变 (L1和L2值不变)，重复步骤(3)和(4)，记录此时的R0的阻值为 。
惠斯通电桥的应用及其原理
惠斯通电桥的应用及其原理1. 什么是惠斯通电桥？惠斯通电桥（Wheatstone Bridge）是一种用于测量电阻的电路，由英国物理学家萨缪尔·惠斯通（Samuel Hunter Christie）和查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone）在19世纪初开发。
它是一种基于电桥平衡原理的电路。
2. 电桥的原理惠斯通电桥由四个电阻组成，形成一个平衡的电路。
其中两个电阻连接在一起，并与电源相连，称为激励极（excitation arm），另外两个电阻称为测量极（measuring arm）。
通过调节测量极的电阻，使电桥达到平衡状态，可以测量未知电阻的值。
电桥平衡的条件是：测量极两端的电压为零。
当电桥平衡时，两个测量极之间的电压差为零，即满足如下公式：R1 / R2 = R3 / R43. 惠斯通电桥的应用惠斯通电桥广泛应用于电阻的测量和精密仪器的校准，以下为惠斯通电桥的几个常见应用：3.1 电阻的测量惠斯通电桥可用于测量未知电阻的值。
通过调节测量极的电阻，使电桥平衡，从而可以根据平衡时的电阻比例计算未知电阻的值。
3.2 温度传感器温度传感器常常使用热敏电阻作为测量元件，而惠斯通电桥可用于测量热敏电阻的电阻值，从而间接测量温度。
3.3 液位传感器惠斯通电桥可以应用于测量液位传感器中的压阻（如拉力片、应变片）的变化。
利用电桥平衡时的电阻比例，可以计算液位的高度或液体的密度。
3.4 应变片测力传感器惠斯通电桥可以用于测量应变片测力传感器的电阻变化。
应变片的电阻随着受力而改变，而通过调节测量极的电阻，使电桥保持平衡，可以得到力的大小。
3.5 双源温湿度计双源温湿度计是一种测量温度和湿度的仪器。
其中涉及到湿度传感器的测量，而湿度传感器的原理是利用湿度对介电常数的影响。
惠斯通电桥可以应用于测量湿度传感器的电阻变化。
4. 总结惠斯通电桥是一种经典的电路，通过平衡原理实现了对电阻的测量。
惠斯通电桥原理
惠斯通电桥原理惠斯通电桥是一种用来测量电阻、电感和电容的仪器，它是由英国物理学家惠斯通在19世纪提出的。
惠斯通电桥原理是基于电桥平衡条件的，即当电桥中的电流为零时，电桥两端的电压相等，这时可以通过改变电桥中的电阻、电感或电容来测量未知元件的电阻、电感或电容值。
在惠斯通电桥中，一般会有四个电阻，它们分别连接成一个平行四边形的电路。
其中两个电阻相连，称为比较电阻，另外两个电阻依次连接待测电阻和标准电阻。
此外，电桥中还有一个电流表和一个电压表，用来测量电桥中的电流和电压。
当电桥达到平衡状态时，电流表显示的电流为零，这时可以根据电桥中的电阻值和已知的电压来计算待测电阻的值。
同样的原理也适用于测量电感和电容。
惠斯通电桥原理的核心在于平衡条件，即电桥两端的电压相等。
当电桥中的电流为零时，可以得到以下平衡条件：\[ \frac{R_1}{R_2} = \frac{R_x}{R_3} \]其中，\( R_1 \) 和 \( R_2 \) 分别为比较电阻，\( R_x \) 为待测电阻，\( R_3 \) 为标准电阻。
通过改变比较电阻和标准电阻的值，可以使电桥达到平衡状态，从而计算出待测电阻的值。
除了用于测量电阻、电感和电容，惠斯通电桥还可以用于测量温度、压力等物理量。
例如，可以将温度敏感电阻作为待测电阻接入电桥中，通过测量电桥的平衡条件来计算温度值。
总的来说，惠斯通电桥原理是一种非常重要的电路原理，它在科学研究和工程技术中有着广泛的应用。
通过利用电桥原理，可以准确地测量各种未知元件的电阻、电感和电容值，为科学实验和工程设计提供了重要的手段和方法。
惠斯通电桥线路原理
惠斯通电桥线路原理
惠斯通电桥是一种用来测量电阻值的电桥线路，也被称为惠斯通电阻桥或惠斯通电阻仪。
它是由19世纪末英国物理学家惠斯通(Wheatstone)设计的，用于测量未知电阻的值。
惠斯通电桥是一个平衡桥，当桥达到平衡状态时，可通过测量各分支电流或电压来计算出未知电阻值。
```
电源
\R1/
---
/\
\R2/
未知电阻
---
/\
\R3/
```
电路中的元件可以使用电阻箱或任何其他可变电阻元件，分别代表已知电阻R1、R2和R3、未知电阻R可以是任意一个需要测量的电阻。
电源施加在电路的两个端点上，形成一个固定的电势差。
当电阻R值未知时，通过调整R1、R2和R3的电阻值，使电桥平衡。
电桥平衡时，表示电桥两个对角线的电势差为零，即没有电流通过这两个
对角线。
此时可以应用基尔霍夫定律进行计算。
基尔霍夫定律可以用来分析相互连接的电路中的电流分布。
根据基尔
霍夫定律，通过一个环路中各个分支的电流代数和为零。
在惠斯通电桥中，应用基尔霍夫定律可以得出如下方程:
R1/R2=R/R3
其中，R表示未知电阻的值。
通过上述方程，可以计算出未知电阻R的值。
总结起来，惠斯通电桥是一种用于测量未知电阻值的电桥线路。
通过
调整已知电阻的值，使电桥达到平衡状态，从而可以利用基尔霍夫定律计
算出未知电阻的数值。
惠斯通电桥的原理可以应用于测量电阻、检测电路
故障等各种应用场景中。
惠斯通电桥实验原理
惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验是一种用于测量电阻的实验方法，由英国物理学家惠斯通于1843年发明。
它的主要原理是利用电桥的平衡条件来测量未知电阻值。
本文将详细介绍惠斯通电桥实验的原理和应用。
一、惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验由四个电阻组成的电路组成，如图1所示。
其中，R1、R2为已知电阻，R3为待测电阻，R4为可变电阻，E为电源。
当电桥平衡时，有如下公式：R1/R2 = R3/R4其中，R1、R2、R4为已知电阻，R3为待测电阻。
通过改变R4的值，使电桥平衡，再根据公式计算R3的值，就可以测量出待测电阻的电阻值。
图1 惠斯通电桥实验电路二、惠斯通电桥实验的应用1.测量电阻值惠斯通电桥实验是用于测量电阻值的常用方法。
通过改变可变电阻R4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电阻R3的电阻值。
这种方法比直接测量电阻值更为精确，特别适用于较小电阻值的测量。
2.测量电容值惠斯通电桥实验也可以用于测量电容值。
这时，电桥电路中的电阻要换成电容，如图2所示。
通过改变可变电容C4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电容C3的电容值。
这种方法比直接测量电容值更为精确。
图2 惠斯通电桥实验测量电容电路3.测量电感值惠斯通电桥实验还可以用于测量电感值。
这时，电桥电路中的电阻要换成电感，如图3所示。
通过改变可变电感L4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电感L3的电感值。
这种方法比直接测量电感值更为精确。
图3 惠斯通电桥实验测量电感电路三、惠斯通电桥实验的优缺点1.优点惠斯通电桥实验具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。
特别是对于较小电阻值、电容值、电感值的测量，比直接测量更为精确。
2.缺点惠斯通电桥实验的缺点是需要使用相对较高精度的电阻、电容、电感等元件。
另外，实验过程中需要进行多次调节，比较费时。
四、结语惠斯通电桥实验是一种常用的电阻、电容、电感测量方法，具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。
通过本文的介绍，希望读者能够更好地了解惠斯通电桥实验的原理和应用。
惠斯通电桥实验原理
惠斯通电桥实验原理一、引言惠斯通电桥实验是电工学中一种常见的实验方法，它通过建立一个电桥电路，利用电桥平衡条件来测量未知电阻的方法。
本文将介绍惠斯通电桥实验的原理及其应用。
二、惠斯通电桥的组成惠斯通电桥由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4。
其中，R1和R2相互连接，形成一个电阻串联；R3和R4也相互连接，形成另一个电阻串联。
这两个电阻串联再并联，形成一个闭合的电桥电路。
三、平衡条件当电桥电路达到平衡状态时，电桥中的电流为零。
平衡条件可以通过以下公式来表示：R1/R2 = R3/R4四、实验步骤1. 首先，将已知电阻R2和未知电阻Rx连接到电桥的两个相邻端点，将电阻R1连接到电桥的一端，将电阻R3连接到电桥的另一端。
2. 调节电阻R4的阻值，使电流表示的电流为零。
这时，电桥达到平衡状态。
3. 根据平衡条件公式，可以计算出未知电阻Rx的阻值。
五、实验原理惠斯通电桥实验的原理基于电桥平衡条件。
当电桥电路中的电流为零时，可以认为桥路中的电势差为零。
根据欧姆定律，电势差为零意味着电桥电路中各个电阻上的电压相等。
因此，电桥电路中的电压平衡条件可以表示为：U1 = U2其中，U1为电阻R1和R2之间的电压，U2为电阻R3和R4之间的电压。
根据欧姆定律，电压和电阻之间的关系可以表示为：U1 = R1 * IU2 = R3 * I其中，I为电流强度。
因此，平衡条件可以表示为：R1 * I = R3 * I当电流为零时，平衡条件可以进一步简化为：R1 = R3根据电桥电路的连接方式，可以推导出平衡条件公式为：R1/R2 = R3/R4六、应用领域惠斯通电桥实验在电工学中有广泛的应用。
其中，最常见的应用是用于测量未知电阻的阻值。
通过调节电桥电路中的已知电阻，使电桥达到平衡状态，可以准确测量未知电阻的阻值。
除了测量电阻，惠斯通电桥实验还可以用于测量其他物理量，如电容和电感。
通过调节电桥电路中的已知电容或电感，使电桥达到平衡状态，可以测量未知电容或电感的数值。
三种惠斯通电桥全桥连接法
三种惠斯通电桥全桥连接法
惠斯通电桥（H-bridge）是一个广泛应用于电子和电动工程中的电路配置，它可以实现对电机的双向控制。
以下是三种常见的惠斯通电桥全桥连接法：
1. 单路惠斯通电桥：这是最简单的连接法，使用一个惠斯通电桥可以实现对直流电机的双向控制。
通过控制两个开关，可以选择电流的方向，并控制电机的正反转。
2. 双路惠斯通电桥：这种连接法使用两个惠斯通电桥，可以同时控制两个电机的正反转。
通过分别控制两个开关，可以独立地控制每个电机的方向。
3. H桥惠斯通电桥：H桥是一种特殊的惠斯通电桥连接法，它使用四个开关来控制电流的方向。
通过灵活地选择这四个开关的状态，可以实现电机的前进、后退和制动等多种控制操作。
这些惠斯通电桥全桥连接法可以根据实际应用的需求选择，用于控制电动机的正反转、速度调节以及制动等功能。
惠斯通电桥详解课件
它利用平衡电路的原理，通过调 节桥臂电阻使电桥达到平衡状态 ，从而测量电阻值。
惠斯通电桥的应用场景
在物理实验中，惠斯通电桥常被用于 测量电阻值，验证电路理论。
在电子工程中，惠斯通电桥也广泛应 用于测量电子元件的电阻值，如晶体 管、电容、电感等。
惠斯通电桥的工作原理简述
当电桥达到平衡状态时，通过 比较四个桥臂的电阻值，可以 计算出被测电阻的阻值。
。
电阻匹配
在电桥平衡状态下，桥臂电阻应相等或呈一定比例关系。电阻匹配可以减小误差和提高 电桥的灵敏度。为了实现电阻匹配，可以采用适当的电路连接方式和电阻调整方法。
05
惠斯通电桥的误差分析
系统误差
01
02
03
电阻测量误差
由于电阻的精度和稳定性 问题，导致电桥平衡时的 电阻值存在误差。
电源电压误差
电源电压的波动或非理想 特性也会影响电桥的平衡 状态。
惠斯通电桥详解课件
目 录
• 惠斯通电桥简介 • 惠斯通电桥的组成 • 惠斯通电桥的平衡条件 • 惠斯通电桥的特性 • 惠斯通电桥的误差分析 • 惠斯通电桥的实际应用
01
惠斯通电桥简介
惠斯通电桥的定义
01
惠斯通电桥是一种测量电阻的电 路装置，由四个桥臂组成，通过 比较桥臂电阻的变化来测量电阻 值。
误差传递
重复测量
在电桥平衡方程中，系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ差和随机 误差会传递并影响最终的测量结果。
通过多次重复测量并取平均值，可以 减小随机误差的影响。
误差控制
通过提高测量设备的精度、稳定电源 电压、减小环境温度变化等措施，可 以减小误差的影响。
06
惠斯通电桥的实际应用
在电学测量中的应用
惠斯通电桥
4.调节RS1和RS2，电桥逐步趋于平衡时再 逐步加大灵敏度，直至灵敏度达到最高， 电桥仍平衡为止。此时 待测电阻Rx=倍率读数×（步进读数+滑线 读数）RS 零值电阻R0= Rx-（ Rx'+ Rx'') Rx'和 Rx''为导线电阻。
RS(Ω)
Rx(Ω)
基本 误差 △m
Rx'
通过两点改进，开尔文电桥将Rs和 Rx的接线电阻和接触电阻巧妙地转移 到电源内阻和阻值很大的桥臂电阻 中，又通过R1 /R2=R3/R4设定，消除了 电阻R2的影响，从而保证了测量低电 阻时的准确度 调节R1、R2、 R3、R4，使电桥 平衡，可求得 R1 RR4 R1 R3 RS + Rx = ( − ) R2 R3 + R4 + R R2 R4
实验原理
一、惠斯通电桥（单臂电桥）
R1、R2均为 固定电阻， Rx为 被测电阻， Rs为 可调标准电阻，G 为灵敏电流计，E 为工作电源。
当电桥平衡，流过检流计的电流 为零时，有
Rx R1 = R S R2
即
R1 Rx = RS R2
求出被测电阻Rx为的阻值。
R1 = K 和Rs为已知，可以 若比例臂 R2
RN Δm = ± ( + R) 100 10
α
其中α为电桥的准确度等级，RN为相 应有效量程内10的最高整数幂，R为 标准盘示值，即Rx的测量值。
实验仪器
惠斯通电桥的应用原理
惠斯通电桥的应用原理什么是惠斯通电桥？惠斯通电桥是一种经典的电路分析工具，用于测量和比较电阻值。
它是由德国物理学家惠斯通于1843年发明的。
它基于电桥的平衡原理，通过调节电桥上的电阻，来寻找电桥上电流零点的位置，从而求解未知电阻的值。
惠斯通电桥的组成惠斯通电桥由四个电阻和一个Galvanometer（电流表）组成。
四个电阻分别为R1、R2、R3和R4。
使用者需要调节R3的电阻值，使电桥平衡，即通过R1和R2的电流等于通过R3和R4的电流。
当电桥平衡时，Galvanometer上的指针将指向零点。
惠斯通电桥的工作原理惠斯通电桥的工作原理基于电桥平衡的条件。
当电桥平衡时，可以得到以下等式：R1/R2 = R3/R4通过这个等式，我们可以知道，如果R1和R2的比值等于R3和R4的比值，那么电桥就处于平衡状态。
换句话说，当电桥平衡时，根据已知电阻值和平衡的电桥比例关系，可以求解未知电阻的值。
惠斯通电桥的应用惠斯通电桥在实际的电路测量和分析中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用案例：1.测量电阻值：通过惠斯通电桥可以准确测量电阻值。
将未知电阻与已知电阻在一个电桥上连接，通过调节已知电阻的值，使电桥平衡。
当电桥平衡时，可以根据已知电阻和平衡条件求解未知电阻的值。
2.电导率测量：惠斯通电桥可以用于测量材料的电导率。
通过连接一个电解质溶液和两个电极，将电桥上的两个电阻分别设为已知电阻和未知电阻。
当电桥平衡时，根据已知电阻、电解质溶液的尺寸和电极之间的距离，可以计算出待测电解质溶液的电导率。
3.温度测量：惠斯通电桥可以用于测量温度。
通过连接一个热敏电阻和一个已知电阻，将电桥调节至平衡状态。
当温度发生变化时，热敏电阻的电阻值也会发生变化，从而使电桥失去平衡。
通过观察电桥失去平衡的程度，可以推导出温度的变化。
4.检测物质浓度：惠斯通电桥可以用于检测液体中某种物质的浓度。
将一个传感器与已知浓度的液体进行比较，通过调节传感器上的电阻，使电桥平衡。
惠斯通电桥实验原理与操作
惠斯通电桥实验原理与操作惠斯通电桥是一种常用的电路实验仪器，用于测量电阻、电容、电感等元件的值。
它可以通过比较两个电路中的电压差来确定未知元件的值，被广泛应用于物理学、电子工程等领域。
在本文中，我们将介绍惠斯通电桥的工作原理和操作步骤。
一、原理介绍惠斯通电桥基于惠斯通电桥定律，即在电桥平衡时，四个支路中的电压之比相等。
在电桥平衡时，可以通过调节电桥中的不同元件值来求解未知元件的值。
电桥中一般包括一个电源、两个已知元件和一个未知元件。
电桥的平衡条件可以表述为：\[ \frac{Z_1}{Z_2} = \frac{Z_3}{Z_4} \]其中，\(Z_1\)、\(Z_2\)为已知元件值，\(Z_3\)、\(Z_4\)为未知元件值。
二、操作步骤1.搭建电桥电路首先，按照实验要求搭建惠斯通电桥电路，连接电源、已知元件和未知元件。
确保电路连接正确，无误接或短路。
2.调节电桥平衡开启电源，使用电桥平衡实验仪器，逐步调节已知元件的值，直到电桥平衡为止。
在平衡点时，电桥中的两个支路电压相等。
3.记录数据在电桥平衡时，记录已知元件的值和调节量，以及未知元件的值。
这些数据将用于后续的计算和分析。
4.计算未知元件值根据惠斯通电桥定律，利用记录的数据计算未知元件的值。
根据电桥平衡条件，求解未知元件的阻抗、电容或电感值。
5.实验验证最后，验证计算结果是否与实际值相符。
可以进行多次实验以提高准确性，并比较实验结果的一致性。
三、实验应用惠斯通电桥广泛用于电工、电子、物理等领域的实验中。
通过使用电桥可以测量各种元件的参数，了解电路中元件之间的关系，为实际应用提供参考。
结语惠斯通电桥是一种简单而有效的电路实验仪器，具有广泛的应用价值。
通过本文介绍的原理和操作步骤，希望读者能够更深入了解电桥的工作原理，掌握电桥的正确使用方法，为相关领域的实验研究提供帮助。
惠斯通电桥介绍课件
02
电桥电阻变化引起的误差 电源误差：由于电源不稳定导致
03
的误差 测量误差：由于测量仪器或方法
04
不准确导致的误差
惠斯通电桥的测量技巧
正确选择电桥的量程和 灵敏度
正确连接电桥的各个端 子
调整电桥的平衡，使电 桥的输出为零
读取电桥的测量结果， 并计算待测电阻值
04
惠斯通电桥具 有较高的测量 精度和稳定性， 广泛应用于电 子测量领域
惠斯通电桥的工作原理
01 惠斯通电桥是一种用于测
量电阻的电路
02 主要由四个电阻组成，其
中两个电阻为已知电阻， 另外两个电阻为待测电阻
03 惠斯通电桥通过比较两个
已知电阻和待测电阻的电 压和电流，从而计算出待 测电阻的值
04 惠斯通电桥的工作原理基
注意电桥的维护和保养， 确保测量的准确性
3
实验目的和意义
01
验证惠斯通 电桥的基本
原理
03
掌握电桥在 工程应用中 的注意事项
02
学习电桥的 平衡条件和
测量方法
04
培养实验操 作能力和数 据分析能力
实验器材和设备
01
惠斯通电桥：主要实验 设备，用于测量电阻
03
电阻箱：用于调节电阻， 改变实验条件
03
惠斯通电桥在传感 器中的应用：用于 温度、压力、流量 等物理量的测量
惠斯通电桥的未来发展趋势
1
集成化：将惠斯通电桥与其他传感 器集成，提高测量精度和效率
2
智能化：利用人工智能技术，实现 自动校准、自动诊断等功能
3
微型化：减小惠斯通电桥的体积， 提高便携性和适用性
实验二 惠斯通电桥
实验二惠斯通电桥
惠斯通电桥是测量电阻的一种常用电路。
它是由英国科学家惠斯通发明的。
它利用电
桥平衡原理来确定未知电阻的值。
该电路由四个电阻组成，其中两个已知，另外两个是待测电阻。
这四个电阻被接成一
个电桥电路，外界而来的电源为其中一个端口的输入，而另一个端口则供给负载，测试的
电桥被调成平衡位置。
当电桥处于平衡位置，电桥电路中所有电压和电流均为零，此时，可以揭示未知电阻
的值。
此时，我们可以调整电路的四个电阻之中的一个，使它的值发生微小变化，使电桥不
再处于平衡位置，电路中产生微弱的直流电流。
这样，就可以通过测量这些电流来计算未
知电阻的值，同时，我们也可以精确地测量电桥电路中电压和电流的值。
惠斯通电桥的应用非常广泛，它可以用来测量电阻、电容器、电感器、电极化电压以
及其它电学参数。
同时，也可以用来检测电导体中的缺陷和断裂。
在使用惠斯通电桥进行测量时，必须保持电桥电路中的电路阻抗相等，这样才能保证
电桥电路的稳定性和准备性。
例如，在测量低阻值时，可以在电桥电路中添加经过校准的
滑动电阻，以实现电路阻抗的平衡。
在测量高电阻时，则可以将电桥电路中的一个电阻用
高阻值电阻器代替，以保持电桥电路的稳定性和准备性。
总的来说，惠斯通电桥是一种十分有效且精度高的电气测试设备，它可以在科学研究、工业产品测试以及电子测量领域得到广泛的应用。
通过掌握惠斯通电桥的原理及其应用，
可以有效地提高我们在电工领域的技术水平和研究能力。
惠斯通电桥的原理及应用
惠斯通电桥的原理及应用1. 惠斯通电桥的简介惠斯通电桥（Wheatstone Bridge）是一种常用的电路测量仪器，用于测量电阻的值。
它由英国物理学家惠斯通于19世纪中叶发明，通过比较两个电阻之间的电势差来确定未知电阻的值。
2. 惠斯通电桥的原理惠斯通电桥是基于电流的分压原理。
它由两个相互平行的分支电路（称为“比较支路”）和两个相互平行的相等电阻连接而成。
其中一个相等电阻连接着未知电阻，另一个相等电阻连接着已知电阻。
在两个分支电路之间连接一个电池和一个测量电压的仪器，形成一个桥电路。
通过调节已知电阻的大小，使桥电路平衡，即使得测量电压为零。
此时：•未知电阻与已知电阻之比等于两个分支电阻之比。
这个关系可以写成如下的方程式：R_1 / R_2 = R_3 / R_x其中，R_1、R_2为已知电阻，R_3为测量电阻，R_x为未知电阻。
3. 惠斯通电桥的应用惠斯通电桥广泛应用于电阻、电感、电容等物理量的测试和测量，以及许多仪器的校准。
下面是一些惠斯通电桥的应用例子：3.1 电阻测量惠斯通电桥可以用于测量任意未知电阻的值。
通过调节已知电阻的大小，使桥电路达到平衡，即可确定未知电阻的值。
3.2 温度测量热敏电阻是一种与温度变化相关的电阻元件。
惠斯通电桥可以用于测量热敏电阻的电阻值，从而间接测量温度。
通过将热敏电阻与已知电阻组成惠斯通电桥，根据电桥平衡时的电阻比例关系，可以计算出温度。
3.3 制片机检测惠斯通电桥可以用于制片机中的电阻检测。
制片机是一种常用于检测半导体元件电阻值的仪器，通过调节电桥的平衡，检测半导体元件中的电阻值是否在合理范围内。
3.4 湿度测量湿度传感器是一种测量空气中湿度的装置。
通过将湿度传感器与已知电阻组成惠斯通电桥，根据电桥平衡时的电阻比例关系，可以计算出湿度。
3.5 溶液浓度测量惠斯通电桥可以用于测量溶液中溶质的浓度。
通过将溶液与电解质电阻器相连，根据电桥平衡时的电阻比例关系，可以计算出溶质的浓度。
惠斯通电桥半桥全桥的异同点
惠斯通电桥半桥全桥的异同点
惠斯通电桥是电学中用于测量电阻、电感和电容的一种电桥。
根据测量的电阻数目，惠斯通电桥可以分为半桥和全桥两种。
以下是它们的异同点：相同点：
1.原理：
半桥和全桥都基于惠斯通电桥的工作原理，即利用电桥平衡条件来测量未知电阻、电感或电容。
2.使用场景：
两者都可以用于测量电阻、电感和电容，具体使用取决于待测元件的特性以及实验的具体要求。
不同点：
1.测量元件数量：
半桥：半桥通常用于测量电阻，只涉及三个电阻，即待测电阻和三个已知电阻。
全桥：全桥则可以用于测量电阻、电感和电容，通常包括四个电阻，分别是待测元件和三个已知元件。
3.测量灵敏度：
半桥：由于涉及的元件较少，灵敏度相对较低，适用于对灵敏度要求不太高的测量。
全桥：全桥由于涉及更多的元件，通常具有更高的灵敏度，因此适用于对精度和灵敏度要求较高的测量。
4.电源方式：
半桥：半桥通常需要外部电源进行工作，需要人为提供电压。
全桥：全桥可以使用交流电源或直流电源，更加灵活。
5.应用范围：
半桥：适用于对电阻进行测量的场景，例如电阻值的测量。
全桥：由于涵盖了更多的元件和测量参数，适用于更广泛的测量场景，包括电阻、电感和电容的测量。
总体而言，半桥主要用于相对简单的电阻测量，而全桥则在更复杂的测量场景中发挥作用，可用于测量电阻、电感和电容。
选择使用哪种电桥取决于具体的测量需求和待测元件的性质。
惠斯通电桥公式
惠斯通电桥公式引言：惠斯通电桥公式是电学领域中一种常用的电阻测量方法，通过利用电桥平衡条件来测量未知电阻值。
本文将详细介绍惠斯通电桥公式的原理和应用。
一、惠斯通电桥公式的原理惠斯通电桥公式是基于电桥平衡原理推导而来的。
电桥平衡条件是指在电桥电路中，当桥路两侧电势差为零时，电桥达到平衡状态。
根据欧姆定律，当电桥平衡时，各个电阻上的电压和电流满足以下关系：\[ R_1 \cdot I_1 = R_2 \cdot I_2 \]其中，\( R_1 \)和\( R_2 \)分别为两个相邻电阻的阻值，\( I_1 \)和\( I_2 \)分别为它们上面的电流。
二、惠斯通电桥公式的推导假设电桥上有四个电阻，分别为\( R_1 \)、\( R_2 \)、\( R_3 \)和\( R_4 \)，其中\( R_1 \)和\( R_2 \)相邻，\( R_3 \)和\( R_4 \)相邻。
通过电桥平衡条件，可以得到以下关系式：\[ R_1 \cdot I_1 = R_2 \cdot I_2 \]\[ R_3 \cdot I_3 = R_4 \cdot I_4 \]将上述两个关系式相加，得到：\[ R_1 \cdot I_1 + R_3 \cdot I_3 = R_2 \cdot I_2 + R_4 \cdot I_4 \]根据基尔霍夫定律，电流在一个闭合回路中的代数和为零，即\( I_1 + I_2 + I_3 + I_4 = 0 \)。
将该关系式代入上述等式中，可以得到：\[ R_1 \cdot I_1 + R_3 \cdot I_3 = R_2 \cdot I_2 - (I_1 + I_2 + I_3) \cdot R_4 \]化简上式，得到：\[ R_1 \cdot I_1 + R_3 \cdot I_3 = R_2 \cdot I_2 - I_1 \cdot R_4 - I_2 \cdot R_4 - I_3 \cdot R_4 \]进一步整理，得到惠斯通电桥公式：\[ R_1 \cdot I_1 + R_3 \cdot I_3 + I_1 \cdot R_4 + I_2 \cdot R_4 + I_3 \cdot R_4 = R_2 \cdot I_2 \]三、惠斯通电桥公式的应用惠斯通电桥公式广泛应用于电阻测量领域。
惠斯通电桥
惠斯通电桥惠斯通电桥是电子测量电路中应用的一种重要的组合电路。
包括平衡的惠斯通电桥和非平衡的惠斯通电桥。
本节将介绍惠斯通电桥的原理及应用。
一． 平衡的惠斯通电桥惠斯通电桥电路如图1所示。
电路由4个电阻臂、1个直流电流源和1个检流计组成。
（检流计类似于灵敏电流表，指针可以左右偏转，当指针指向中心位置时，表明通过检流计的电流为0）。
当检流计G 不偏转时，这时流过检流表的电流为零。
则电桥的电压比肯定相等：31V V =42V V 根据欧姆定律可替代为：因为检流表中电流为零，所以1I =3I ，2I =4I ，得到1R 4R =2R 3R （*）这里可以把惠斯通电桥平衡的关键总结为：惠斯通电桥平衡的条件是对角线电阻的乘积相等二．非平衡惠斯通电桥下面介绍非平衡的惠斯通电桥，如图2所示。
1I 1R3I 3R = 2I 2R 4I 4R因为图2中电阻不满足上面（*）式的条件，所以图2所示的电路为非平衡电桥。
下面用戴维南定理分析一下电路，求的通过R5的电流。
求得负载电流，必须用一个等效电路去代替电路的其他部分。
所以将原电路分成两部分：A 与地之间的戴维南等效电路，以及B 与地之间的戴维南等效电路，然后再合并这两个戴维南电路。
首先，先分析A 点与地之间的戴维南等效电路。
如图3所示，可知A 点与地之间的电压Ua 就是电阻R3上的电压。
Ua=Vs(213R R R +)=12*(300100200+)V=6V 再分析A 点的等效电阻，把电压源短路，内阻为零，如图4所示，因为R2与R4短路，可得A 点的等效电阻Ra=R1//R3=100//200=66.7Ω按照相同的方法分析B 点，得到B 点的等效电压与等效电阻Ub=V4=Vs(424R R R +)=12*(300200200+)v=4.8V R1与R3短路，因此，Rb=R2//R4=300//200Ω=60Ω最后把这两个戴维南等效电路代替原来的惠斯通电桥，并把负载R5放在A 与B 之间。
惠斯通电桥
惠斯通电桥在学生实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。
伏安法测量电阻的公式为R=U/I （测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流），除了电流表和电压表本身的精度外，还有电表本身的电阻，不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I 和电阻两端的电压U ，不可避免存在测量线路缺陷。
电桥是用比较法测量电阻的仪器。
电桥的特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。
电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交流电桥可用于测电容、电感。
通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。
惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻（101~106Ω）。
对于太小的电阻（10-6~101Ω量级），要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大电阻（107Ω级），要考虑使用冲击检流计等方法。
惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表，而实验室用检流计属于μΑ表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。
1．惠斯通电桥测量原理图1是惠斯通电桥的原理图。
四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 连成四边形，称为电桥的四个臂。
四边形的一个对角线连有检流计，称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源，称为电桥的“电源对角线”。
E 为线路中供电电源，学生实验用双路直流稳压电源，电压可在0-30V 之间调节。
R 保护为较大的可变电阻，在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计；当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。
限流电阻用于限制电流的大小，主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。
电源接通时，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0≠g I ，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0=g I ，检流计指针指零（检流计的零点在刻度盘的中间），这时我们称电桥处于平衡状态。
惠斯通电桥实验小结
惠斯通电桥实验小结一、实验原理惠斯通电桥实验是一种测量电阻的方法，它基于惠斯通电桥原理。
惠斯通电桥是由英国物理学家亨利·惠斯通发明的，用于测量未知电阻值的方法。
在惠斯通电桥中，四个电阻分别连接成一个平衡桥路。
当平衡时，通过两个相邻的节点之间没有电流流动。
当一个未知的电阻被连接到其中一个支路时，通过这个支路和另一个支路之间会有一个微小的电流流动。
这个微小的电流将导致平衡被破坏，并且可以根据破坏平衡时调整其他三个已知值来测量未知值。
二、实验步骤1. 连接实验装置：将四个电阻分别连接成一个平衡桥路。
2. 调整实验装置：调整已知三个值来使得平衡桥路达到平衡状态。
3. 测量未知值：将未知值连接到其中一个支路上，并记录下破坏平衡时其他三个已知值。
根据这些数据计算出未知值。
4. 重复步骤2-3以验证结果并提高精度。
三、实验注意事项1. 实验装置必须正确连接。
2. 调整平衡状态时，应注意调整的顺序和方法。
3. 测量未知值时，应记录下准确的数据并进行正确的计算。
4. 实验过程中应注意安全，避免电击等事故发生。
四、实验结果分析通过惠斯通电桥实验，可以测量出未知电阻值。
实验结果可以用于验证理论模型中的预测，并用于研究材料的性质和特性。
此外，该实验还可以帮助学生理解基本电路原理和测量技术。
五、实验应用惠斯通电桥实验广泛应用于物理学、化学、材料科学和工程等领域。
它可以用于测量各种材料的电阻率、导电性能和其他相关参数。
此外，该实验还可以用于检测电子元器件和线路，并在工业生产中进行质量控制。
六、结论通过惠斯通电桥实验，可以准确地测量未知电阻值，并验证理论模型中的预测。
该实验对于学生理解基本电路原理和测量技术具有重要意义，并在物理学、化学、材料科学和工程等领域得到广泛应用。
惠斯通电桥计算
惠斯通电桥计算摘要：1.惠斯通电桥的概述2.惠斯通电桥的计算公式3.惠斯通电桥的应用4.差分放大器在惠斯通电桥中的作用5.惠斯通电桥的优点正文：一、惠斯通电桥的概述惠斯通电桥是一种测量电阻值的电路，它的主要组成部分是四个电阻、一个电源和一个检流计。
当桥完全平衡时，即左右两侧的电阻相等，桥两端的电压为零。
然而，由于电阻的一个微小变化，桥变得不平衡，从而产生一个电压差。
这个电压差可以被检流计检测到，从而得到电阻值的变化。
二、惠斯通电桥的计算公式惠斯通电桥的计算公式是根据基尔霍夫电流定律和电压定律推导出来的。
假设左右两侧的电阻分别为R1 和R2，R3 和R4，电源电压为V，检流计位于R1 和R4 之间，R2 和R3 之间的电压为U。
那么，根据基尔霍夫电流定律，我们可以得到以下公式：I = V / (R1 + R2 + R3 + R4)根据电压定律，我们可以得到以下公式：U = I * (R2 + R3)通过联立以上两个公式，我们可以解得：R1 / R2 = R3 / R4这就是惠斯通电桥的计算公式。
三、惠斯通电桥的应用惠斯通电桥广泛应用于各种测量场景，例如应变计、压力计、传感器等。
在这些应用中，惠斯通电桥可以测量电阻值的微小变化，从而得到相应的物理量的变化。
例如，在压力计中，当受到压力时，电阻R1 和R3 的值会发生变化，从而可以通过惠斯通电桥测量出压力的变化。
四、差分放大器在惠斯通电桥中的作用差分放大器可以在惠斯通电桥中提取共模信号，并拒绝所有的共模噪声。
因为共模噪声很容易被拒绝，所以可以从桥中提取非常小的信号变化。
五、惠斯通电桥的优点惠斯通电桥具有以下优点：1.测量精度高：惠斯通电桥可以测量电阻值的微小变化，从而得到相应的物理量的变化。
2.抗干扰能力强：惠斯通电桥可以拒绝所有的共模噪声，从而提高测量的准确性。
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物理实验报告
一、【实验名称】 惠斯通电桥测电阻
二、【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。
3、了解提高电桥灵敏度的几种途径 三、【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１５－1所示。
四个电阻R 1，R 2，R x 和R S 联成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂，其中：R 1，R 2组成比例臂，R x 为待测臂，R S 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 中接检流计G 。
所谓“桥”就是指接有检流计的BD 这条对角线，检流计用来判断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 x
R R R R =
21
即
s 2
1
x 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 d
S ∆∆=
（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。
因此，
电桥灵敏度S 表示电桥平衡时，比较臂R S 改变一个相对值时，检流计指针偏转的格数。
S 的单位是“格”。
例如，S=100格=1格／(1／100)，则电桥平衡后，只要R S 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，也就是说，此灵敏度的电桥，在它平衡后，R S 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度的目的。
电桥灵敏度与下面诸因素有关：
（1）与检流计的电流灵敏度Si 成正比。
（2）与电源的电动势E 成正比。
（3）与电源的内阻r E 和串联的限流电阻R E 之和有关。
（4）与检流计的内阻和串联的限流电阻R G 之和有关。
越小，电桥灵敏度S 越高，反之则低。
（5）与检流计和电源所接的位置有关。
因此，实验中要使电桥具有较高的灵敏度，以保证电桥平衡的可靠性，从而保证测量的准确性。
四、【仪器用具】
箱式惠斯通电桥（QJ23型）、电阻箱（ZX21型两只，ZX36型一只）、电阻板、检流计、滑线变阻器、直流稳压电源。
五、【实验内容】
1、标准电阻Rn 选择开关选择“单桥”档；
2、工作方式开关选择“单桥”档；
3、电源选择开关选在有效量程里；
4、G开关选择“G 内接”；
5、根据R x的估计值，选好量成倍率，设置好R1R2值和R3值，将位值电阻R x接入R x接线端子（注意R x端于上方短接片应接好）；
6、打开仪器市电开关、面板指示灯亮；
7、建议选择毫伏表作为仪器检流计，释放“接入”键，量程置“2mV”挡，调
节“调零”电位器，将数显表调零。
调零后将量程转入200mV量程，按下“接入”
按键，也可以选择微安表做检流计；
8、调节R3 各盘电阻，粗平衡后，可以选择20mV 或2mV 挡，细调R3，使电桥平衡；
9、选择倍率分别为1：1、1：2、1：5、1：10、1：20、1：100、1：200测量待测电阻；
10、计算被测电阻值：Rx=(R2/R1)R3。