开尔文双电桥测低电阻
用开尔文电桥测量低电阻实验报告
用开尔文电桥测量低电阻实验报告开尔文双电桥测低电阻开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。
电阻的分类方法很多，通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻）等；按伏安特性曲线(电压～电流曲线)的曲直分为线性电阻和非线性电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。
常用电阻属于中电阻，其测量方法很多，多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展，常常需要测量高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。
电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。
二、实验目的1. 掌握平衡电桥的原理——零示法与电压比较法；2. 了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进；3. 学习使用QJ19型单双电桥、电子检流计；4. 学习电桥测电阻不确定度的计算，巩固数据处理的一元线性回归法。
三、实验原理（1）惠斯通电桥：惠斯通电桥是惠斯通于1843年提出的电桥电路。
它由四个电阻和检流计组成，RN为精密电阻，RX为待测电阻（电路图如图1）。
图1 接通电路后，调节R1、R2和RN ，使检流计中电流为零，电桥达到平衡，此时有RX=RIRN/R2。
通过交换测量法(交换RN与RX的位置，不改变RI、R2)得RX=（2）惠斯通电桥测低电阻的特殊矛盾：惠斯通电桥（单电桥）测量的电阻，其数值一般在10Ω～Ω之间，为中电阻。
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，故
图１７—２ ＱＪ３２型电桥电路
双电桥形式、结构及使用虽多种多样，但其原理是一样的。图１７—２和 １７—３分别为ＱＪ３２型单双电桥的线路及其作为双电桥使用时的面板接线 图。电桥等级：０.０５；量程：双桥为 10-5Ω～102Ω，单桥为 ５０Ω～106Ω；保证准确度等级的测量范围：10-3Ω～105Ω。外接标准电阻 ＲN＝０.０１Ω 和ＲN＝０.００１Ω，０.０１级。示零器为外接ＡＣ１５／２ 型检流计。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
开尔文双电桥测低电阻
开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。
电阻的分类方法很多，通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻）等；按伏安特性曲线(电压～电流曲线)的曲直分为线性电阻和非线性电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。
常用电阻属于中电阻，其测量方法很多，多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展，常常需要测量高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。
电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。
二、实验目的1. 掌握平衡电桥的原理——零示法与电压比较法；2. 了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进；3. 学习使用QJ19型单双电桥、电子检流计；4. 学习电桥测电阻不确定度的计算，巩固数据处理的一元线性回归法。
三、实验原理（1）惠斯通电桥：惠斯通电桥是惠斯通于1843年提出的电桥电路。
它由四个电阻和检流计组成，R N 为精密电阻，R X 为待测电阻（电路图如图1）。
接通电路后，调节R 1、R 2和R N ，使检流计中电流为零，电桥达到平衡，此时图1有R X =R I R N /R 2。
通过交换测量法(交换R N 与R X 的位置，不改变R I 、R 2)得R X =.（2） 惠斯通电桥测低电阻的特殊矛盾：惠斯通电桥（单电桥）测量的电阻，其数值一般在10Ω～Ω 之间，为中电阻。
(整理)双电桥测量低电阻
双电桥测量低电阻田周松（023827土木）戴珂（023841土木） 曹正东(指导老师)双臂电桥简称双电桥，又名开尔文电桥，它是惠斯登电桥的改进和发展，它可以消除（或减小）附加电阻对测量的影响，因此是测量1Ω以下低电阻的主要仪器。
常用来测量金属材料的电阻率、电机、变电器绕组的电阻、低阻值线圈电阻、电缆电阻、开关接触电阻以及直流分流器电阻等。
【实验原理】测量电阻常用多用电表，但其测量误差较大。
如果要对电阻进行精密测量，可用各种电桥。
通常单臂惠斯登电桥的测量准确度可达0.5%（电阻值测量范围为10～106Ω）。
但在测量低值电阻时（1Ω104-ΩR 3、R 4双电桥的工作原理x 0别为r 1、r 2、r 3包括导线电阻、C 1和C 处的接触电阻、以及C '1间电阻的总和。
r 2和r 3似情况。
的附加电阻分别为r '1r '3和r '4阻和接触电阻。
（2）在电路中增加了R 3和R 4；两个电阻，即多了一组桥臂，所以称为双臂电桥，简称为双电桥。
适当调节电阻R 1、R 2、R 3、R 4和R 0，使检流计G 没有电流通过，电桥达到平衡。
此时流过电阻R 1和R 2、R 3和R 4，以及R x 和R 0的电流分别相等，设分别为I 1、I 3和I 。
当双电桥平衡时，S 和T 两点的电位相等，下述关系式成立，即33'2311'11R I r I IR R I r I x ++=+ （1）0'3343'4121IR r I R I r I R I ++=+ （2）为了使附加电阻r '1、r '2、r '3和r '4的影响可以忽略不计，在双电桥电路中要求桥臂电阻R 1、R 2、R 3和R 4足够大，即R 1〉〉r '1、R 2〉〉r '2、R 3〉〉r '3和R 4〉〉r '4；同时C '2和M '的联接采用一条粗导线，使得附加电阻r 2很小，以满足I 〉〉I 1和I 〉〉I 3的条件。
开尔文双臂电桥实验
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电磁学实验报告 | 弘毅学堂 李奇正 2016301610156
4．电流换向开关 DHK-1，具有正向接通、反向接通、断三档功能;面板上 1 脚和 2 脚为输入,分别接 DH6105 电源输出的正负端，3 脚和 4 脚为输出； 当开关打向正接时，1 和 3 接通，2 和 4 接通，即 3 脚为正输出，4 脚为 负输出；当开关打向反接时，1 和 4 接通，2 和 3 接通，即 3 脚为负输出， 4 脚为正输出；当开关打向断时，3 和 4 端无电压输出。
六、数据处理及结果表达
1、平均值 14
ρ1 = 4 ∑ ρi = 0.7347μΩ/m
i=1
14 ρ2 = 4 ∑ ρi = 1.405μΩ/m
i=1
14 ρ3 = 4 ∑ ρi = 0.4268μΩ/m
i=1
2、标准差
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电磁学实验报告 | 弘毅学堂 李奇正 2016301610156
s1
=
√ 4
RX2 = R3/R1×RN（步进盘读数+滑线盘读数）
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被测电阻按下式计算： RX=（RX1+ RX2）/2 5*、保持以上测量线路不变，调节 R2 或 R4，使 R1≠R2 或 R3≠R4，测量 RX 值，并与 R1=R2，R3=R4 时的测量结果相比较。 （2）测量金属丝的电阻 1、测量一段金属丝的电阻 Rx 按图 3 连接好电路。调定 R1=R2、R3=R4，正向接通工作电源 B，按下“G” 按钮进行粗调，调节 RN 电阻，使检流计指示为零，双臂电桥调节平衡，记下 R1、R2、R3、R4 和 RN 的阻值。 反向接通工作电源 B，使电路中电流反向，重新调节电桥平衡，记下 R1、 R2、R3、R4 和 RN 的阻值。 2、记录金属丝的长度 L。 3、用螺旋测微计测量金属丝的直径 d，在不同部位测量五次，求平均值， 根据公式 d 2 Rx / 4L ，计算金属丝的电阻率。 4、改变金属丝的长度，重复上述步骤，并比较两次测量结果。、
开尔文双电桥测低电阻
开尔文双电桥测低电阻电阻测试专题实验报告开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。
电阻的分类方法很多，通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热的曲直分为线性电阻和非线性)(电压～电流曲线敏电阻）等；按伏安特性曲线电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。
常用电阻属于中电阻，其测量方法很多，多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展，常常需要测量高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。
电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。
二、实验目的掌握平衡电桥的原理——零示法与电压比较法；1. 了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进；2.型单双电桥、电子检流计；学习使用QJ193. 学习电桥测电阻不确定度的计算，巩固数据处理的一元线性回归法。
4.三、实验原理）惠斯通电桥：（1年提出的电桥电惠斯通电桥是惠斯通于1843R路。
它由四个电阻和检流计组成，R为精密电阻，XN、R为待测电阻（电路图如图1）。
接通电路后，调节1，使检流计中电流为零，电桥达到平衡，此R和R 图N2．电阻测试专题实验报告.RnRn′R=、R)得RR时有R=R/R。
通过交换测量法(交换R与R的位置，不改变√XX2INXI2N惠斯通电桥测低电阻的特殊矛盾：（）2惠斯通电桥（单电桥）测量的电阻，其数值一般在6Ω之间，为中电阻。
用开尔文双电桥测低电阻
实验17用开尔文双电桥测低电阻单电桥桥臀上的导线电阻和接点处的接触电阻约为10-3。
量级。
由于这些附加电阻与桥臀电阻相比小得多，故可忽略其影响。
但若用它测1Q以下的电阻时，这些附加电阻对测量结果的影响就突出了。
开尔文双电桥可用于测量10-6Q〜10Q的电阻，有效地消减了附加电阻的影响。
【预习重点】（1）四端电阻的电流端和电压端的含义及其在电路中避免附加电阻影响的原理。
（2）双电桥测低电阻的原理和方法。
（3）AC15/2型直流复射式检流计的使用（参阅本实验附录）。
【仪器】开尔文双电桥、直流稳定电源（该电源为稳压稳流电源，实验时按稳流源使用）、检流计、标准电阻、待测电阻等。
【原理】1）双电桥线路结构及消减附加电阻影响的原理图17—1（a）、（b）为双电桥线路结构及其等效电路。
双电桥在线路结构上与单电桥有两点显著不同：①待测电阻R,和桥皆电阻R*（标准电阻）均为四端接法：②增加两个高阻值电阻R,、R,,构成双电桥的“内臂”。
1^17—1双电桥及其等效电路四端电阻外侧的两个接点称为电流端，通常接电源回路，从而将电流端的附加电阻折合到电源回路的电阻中。
图17—1中，A,.G两接点的附加电阻折入了电源内阻。
B,、B’两接点用短粗导线相连，设B,、B,间附加电阻为r。
后面将证明，若R,、电、％、R,及R*满足一定条件，即可消减r对测量结果的影响。
四端电阻内侧的两个接点称为电压端，通常接高电阻回路或电流为零的补偿回路。
图17—1中，A2.C?端接触电阻分别并入R,、R2：B?、B,端接触电阻分别并入R,、R.o由于电、队、R,、R,本身电阻很高，所以这些附加电阻对它们的影响甚微。
此外，电压端之间的部分即为低电阻本身，无另外的连接导线，故有效地消除了导线电阻的影响。
2)双电桥的平衡耕调节平衡，就是调节电阻电、R,、R,、R,和R“使B、D两处等电位，检流计电流I=0o由图17—1(b)中所示电流方向，考虑到R,»r…R2»r2,R J»r J,R,»可列出方程狄=E+E'玷2=联立求解得氐=里巳+------——里_(17—1)双电桥在结构上尽量做到使上式第二项满足华=M故%冗RR(17—2)，&2式(17—2)就是双电桥的平衡条件。
开尔文双电桥测低电阻
开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。
电阻的分类方法很多，通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻）等；按伏安特性曲线（电压〜电流曲线）的曲直分为线性电阻和非线性电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。
常用电阻属于中电阻，其测量方法很多，多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展，常常需要测量高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。
电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。
二、实验目的1. 掌握平衡电桥的原理——零示法与电压比较法；2. 了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进；3. 学习使用QJ19型单双电桥、电子检流计；4. 学习电桥测电阻不确定度的计算，巩固数据处理的一元线性回归法。
三、实验原理（1）惠斯通电桥：惠斯通电桥是惠斯通于1843年提出的电桥电路。
它由四个电阻和检流计组成，R 为精密电阻，甩为待测电阻（电路图如图1）。
接通电路后，调节R、R 和F N，使检流计中电流为零，电桥达到平衡，此时图1有R=RR/R2。
通过交换测量法（交换F N与甩的位置，不改变R、艮）得R=（2）惠斯通电桥测低电阻的特殊矛盾：惠斯通电桥（单电桥）测量的电阻，其数值一般在10 Q〜i.（瞪Q之间，为中电阻。
若用单电桥测低电阻，附加电阻R'与R'（引线电阻和端钮接触电阻等）和R是直接串联的（如图2），而R'和R的大小与被测电阻F X的大小相当、不能被忽略，电阻F N也是小电阻，因此用单电桥测电阻的公式R^RRVR?就不能准确地得出R的值（3）开尔文双电桥的解决办法：开尔文电桥是惠斯通电桥的变形，在测量小阻值电阻时能给出相当高的准确度。
开尔文双电桥测低电阻
开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。
电阻的分类方法很多，通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻）等；按伏安特性曲线(电压～电流曲线)的曲直分为线性电阻和非线性电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。
常用电阻属于中电阻，其测量方法很多，多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展，常常需要测量高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。
电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。
二、实验目的1.掌握平衡电桥的原理——零示法与电压比较法；2.了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进；3.学习使用QJ19型单双电桥、电子检流计；4.学习电桥测电阻不确定度的计算，巩固数据处理的一元线性回归法。
三、实验原理（1）惠斯通电桥：惠斯通电桥是惠斯通于1843年提出的电桥电路。
它由四个电阻和检流计组成，R N 为精密电阻，R X 为待测电阻（电路图如图1）。
接通电路后，调节R 1、R 2和R N ，使检流计中电流为零，电桥达到平衡，此时有R X =R I R N /R 2。
通过交换测量法(交换R N 与R X 的位置，不改变R I 、R 2)得R X =.（2） 惠斯通电桥测低电阻的特殊矛盾：惠斯通电桥（单电桥）测量的电阻，其数值一般在10Ω～Ω 之间，为中电阻。
开尔文电桥测量低值电阻实验报告
开尔文电桥测量低值电阻实验报告实验名称：开尔文电桥测量低值电阻实验目的：通过使用开尔文电桥测量低值电阻，了解开尔文电桥的原理和测量低值电阻的方法。
实验原理：开尔文电桥是一种用于测量低值电阻的电路。
它由一个电源、一个长度可调的标准电阻、一个未知电阻和一个测量电压差的电压计组成。
在开尔文电桥中，电源的正极接地，电源的负极连接到一个长度可调的标准电阻的一端。
另一端连接到一个未知电阻的一端。
标准电阻的另一端连接到一个测量电压差的电压计的一端，另一端接地。
未知电阻的另一端连接到电流计的一端，另一端接地。
当电源接通后，电流从电源的负极流过标准电阻和未知电阻，产生电压差。
根据开尔文电桥的原理，通过调节标准电阻的长度，使电压差为零，可以计算出未知电阻的阻值。
实验设备和器材：1. 开尔文电桥装置2. 标准电阻3. 未知电阻4. 电源5. 电压计6. 电流计7. 连接电缆实验步骤：1. 将实验装置连接好，确保电路连接正确。
2. 连接电源，打开电源开关。
3. 通过调节标准电阻的长度，使得电压计的指示为零。
4. 记录标准电阻的长度和未知电阻的阻值。
5. 关闭电源开关，断开电路连接。
实验结果分析：通过记录的标准电阻的长度和未知电阻的阻值，可以利用开尔文电桥的原理计算出未知电阻的准确阻值。
开尔文电桥的测量精度较高，可以准确测量低值电阻。
实验注意事项：1. 连接电路时要注意正负极的连接，确保电路连接正确。
2. 在调节标准电阻的长度时，要小心调节，一点一点地调节，以保证准确度。
3. 在所有的测量过程中，要注意防止触摸电路，以免产生错误的测量结果。
4. 在实验结束后，及时关闭电源，断开电路连接。
实验感想：通过这次实验，我深刻理解了开尔文电桥的测量低值电阻的原理和方法。
开尔文电桥是一种非常精确的测量低值电阻的仪器，可以在实验中得到准确的结果。
然而，在实验过程中我也发现了一些问题，如电路连接的错误和调节标准电阻的困难。
这些问题提醒我在今后的实验中更加认真和仔细地进行操作，以保证实验的准确性。
开尔文双电桥测低电阻
开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。
电阻的分类方法很多，通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻）等；按伏安特性曲线(电压～电流曲线)的曲直分为线性电阻和非线性电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。
常用电阻属于中电阻，其测量方法很多，多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展，常常需要测量高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。
电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。
二、实验目的1. 掌握平衡电桥的原理——零示法与电压比较法；2. 了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进；3. 学习使用QJ19型单双电桥、电子检流计；4. 学习电桥测电阻不确定度的计算，巩固数据处理的一元线性回归法。
三、实验原理（1）惠斯通电桥：惠斯通电桥是惠斯通于1843年提出的电桥电路。
它由四个电阻和检流计组成，R N 为精密电阻，R X 为待测电阻（电路图如图1）。
接通电路后，调节R 1、R 2和R N ，使检流计中电流为零，电桥达到平衡，此时图1有R X =R I R N /R 2。
通过交换测量法(交换R N 与R X 的位置，不改变R I 、R 2)得R X =.（2） 惠斯通电桥测低电阻的特殊矛盾：惠斯通电桥（单电桥）测量的电阻，其数值一般在10Ω～Ω 之间，为中电阻。
北航-(开尔文)双电桥测低电阻
开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。
电阻的分类方法很多，通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻）等；按伏安特性曲线 ( 电压～电流曲线 ) 的曲直分为线性电阻和非线性电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。
常用电阻属于中电阻，其测量方法很多，多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展，常常需要测量高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。
电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。
二、实验目的1.掌握平衡电桥的原理——零示法与电压比较法；2.了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进；3.学习使用 QJ19型单双电桥、电子检流计；4.学习电桥测电阻不确定度的计算，巩固数据处理的一元线性回归法。
三、实验原理（ 1）惠斯通电桥：惠斯通电桥是惠斯通于 1843年提出的电桥电路。
它由四个电阻和检流计组成， RN为精密电阻， RX为待测电阻（电路图如图 1）。
接通电路后，调节 R1、R2 和 RN ，使检流计中电流为零，电桥达到平衡，此时图1有 RX=RIRN/R 2。
通过交换测量法 ( 交换 RN与RX的位置，不改变 RI 、R2) 得RX= .（2）惠斯通电桥测低电阻的特殊矛盾：惠斯通电桥（单电桥）测量的电阻，其数值一般在 10Ω ～Ω 之间，为中电阻。
开尔文、惠斯通双电桥测低电阻
基准值R0= Ω.代入得电桥电阻Δ仪(RX)=α%( + Rx)=13.988Ω, 其标准误差
为u仪（Rx）=
=8.076Ω。
b.电桥灵敏度误差引起的不确定度： 当标准电阻改变ΔRN=0.05Ω时，指针偏转Δn＝10格，代入得电桥灵敏度S=
ΔnR2/（R1ΔRN）=2，Δ灵= =0.1Ω，其标准误差为u灵（Rx）=
=0.058Ω。
合成不确定度: u(Rx)=
=8.076Ω。
因此测量结果为Rx±u(Rx)=（1.7976±0.0008）Ω。
六、实验后思考题
1. 将一量程Ig＝50μA，内阻Rg＝4.00×103Ω的表头改装为一个量程为5A的安 培表，并联的分流电阻是多少？应如何正确连接？ 答：应在安培表两端并联一个阻值为4.00×10-2Ω的分流电阻。
l-R散点图
200.00
150.00
R(Ω)
100.00
50.00
0.00 0.00
0.10
0.20 l(m)
0.30
0.40
i
xi≡li(m) yi≡Ri(Ω)
xi*xi
yi*yi
xi*yi
1
0.05
30.55
0.0025
933.30
1.5275
2
0.10
59.95
0.0100
3594.00
5.9950
原始数据：
测量量 R1（Ω） R2（Ω） R（Ω）
数据 1000
10 179.76
U（V） 10
A（I） 0.36
∴RX=R1R/R2=17.976kΩ 不确定度计算：a.电桥仪器误差引起的不确定度：
QJ19型单双电桥的准确度等级为0.05级，比较臂RN的最大值为1011.10Ω,测 量时比率C= R1/R2=100,则电桥的有效量程为1.01110* Ω,故电桥有效量程的
北航-(开尔文)双电桥测低电阻
开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。
电阻的分类方法很多，通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻）等；按伏安特性曲线 ( 电压～电流曲线 ) 的曲直分为线性电阻和非线性电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。
常用电阻属于中电阻，其测量方法很多，多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展，常常需要测量高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。
电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。
二、实验目的1.掌握平衡电桥的原理——零示法与电压比较法；2.了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进；3.学习使用 QJ19型单双电桥、电子检流计；4.学习电桥测电阻不确定度的计算，巩固数据处理的一元线性回归法。
三、实验原理（ 1）惠斯通电桥：惠斯通电桥是惠斯通于 1843年提出的电桥电路。
它由四个电阻和检流计组成， RN为精密电阻， RX为待测电阻（电路图如图 1）。
接通电路后，调节 R1、R2 和 RN ，使检流计中电流为零，电桥达到平衡，此时图1有 RX=RIRN/R 2。
通过交换测量法 ( 交换 RN与RX的位置，不改变 RI 、R2) 得RX= .（2）惠斯通电桥测低电阻的特殊矛盾：惠斯通电桥（单电桥）测量的电阻，其数值一般在 10Ω ～Ω 之间，为中电阻。
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开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。
电阻的分类方法很多，通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻）等；按伏安特性曲线(电压～电流曲线)的曲直分为线性电阻和非线性电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。
常用电阻属于中电阻，其测量方法很多，多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展，常常需要测量高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。
电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。
二、实验目的1.掌握平衡电桥的原理——零示法与电压比较法；2.了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进；3.学习使用QJ19型单双电桥、电子检流计；4.学习电桥测电阻不确定度的计算，巩固数据处理的一元线性回归法。
三、实验原理（1）惠斯通电桥：惠斯通电桥是惠斯通于1843年提出的电桥电路。
它由四个电阻和检流计组成，RN 为精密电阻，RX为待测电阻（电路图如图1）。
接通电路后，调节R1、R2和RN，使检流计中电流为零，电桥达到平衡图1，此时有RX =RIRN/R2。
通过交换测量法(交换RN与RX的位置，不改变RI、R2)得RX=√RnRn′.（2）惠斯通电桥测低电阻的特殊矛盾：惠斯通电桥（单电桥）测量的电阻，其数值一般在10Ω～106Ω之间，为中电阻。
若用单电桥测低电阻，附加电阻R'与R″（引线电阻和端钮接触电阻等）和RX是直接串联的（如图2），而R' 和R″的大小与被测电阻RX的大小相当、不能被忽略，电阻RN 也是小电阻，因此用单电桥测电阻的公式RX=RIRN/R2就不能准确地得出RX的值。
（3）开尔文双电桥的解决办法：开尔文电桥是惠斯通电桥的变形，在测量小阻值电阻时能给出相当高的准确度。
其结构如图3所示，其中R1、R2、R3、R4均为可调电阻，RX为被测低电阻，RN为低值标准电阻。
与惠斯通单电桥对比，开尔文电桥做了两点重．要改进．．．：①增加了一个由R2、R4组成的桥臂。
②R N和R X由两端接法改为四端接法。
其中P1P2构成被测低电阻RX，P3P4是标准低电阻R N ，P1P2、P3P4常被称为为电压接点，C1C2、C3C4称为电流接点。
设计思想．．．．：将R N和R X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（如图4），又通过R1R4=R2R3和R′≈0的设定，消除了附加电阻的影响，从而保证了测量低电阻时的准确度。
具体地，为保证双电桥的平衡条件，可以有两种设计方式：①保证R3/R1=R4/R2：a.选定两组桥臂之比为M=R3/R1=R2/R4，将R N做成可变的标准电阻，调节RN使电桥平衡;b.选定RN 为某固定阻值的标准电阻并选定R1=R2为某一值，联调R3与R4使电桥平衡。
简化为图2图3图4本实验所用QJ19型单双电桥采用的是第二种方式。
② 保证R ′≈0：用短粗导线连接R x 与R N 。
（4）R X 的计算：调节R 1、R 2、R 3、R 4使电桥平衡。
此时，I g =0，I 1 = I 3，I 2 = I 4，I 5= I 6，V B = V D ，且有三式联立求解得（5）一元线性回归法：已知电阻的计算公式为R=ρl/S 。
令x ≡l,y ≡R,并设一元线性回归方程y=a+bx,其中b=ρ/S 。
由一元线性回归法的计算公式b=, a=-b 可求出b ，进而求得电阻率ρ=b*S 。
（6）测中值电阻实验中电阻不确定度的计算计算公式为R X =R 1R/R 2。
测量只进行一次，如果忽略R 1、R 2在测量过程中数值变动引起的误差，不确定度只有B 类分量，由该电桥仪器误差引起的不确定度与电桥灵敏度引起的不确定度合成得到，即u(Rx)=√u 仪2（Rx)2+u 灵2(Rx)2。
a.电桥的仪器误差为Δ仪(R X )=α%(R 。
10 + Rx),其中R 0是电桥有效量程的基准值（规定为比较臂RN 的最大值与比率C=R1/R2乘积中最大的10的整数幂），α为电桥的准确度；b. 在电桥平衡后，将R X 稍改变ΔR X ，电桥将失衡，检流计指针将有Δn 格的偏转，称S=∆n∆Rx 为电桥（绝对）灵敏度。
如果电阻R X 不可改变，这时可使标准电阻改变ΔR N ，其效果相当于R X 改变ΔR X ，且ΔR X =R 1ΔR N /R 2。
电桥接近平衡时，在检流计的零点位置附近，ΔR N 与Δn 成正比。
为减少测量误差，Δn 不能取值太小，但又不能超出正比区域，本实验可取Δn ＝5格。
一般检流计指针有0.2格的偏转人眼便可察觉，由此可定出灵敏度引起的误差限为Δ灵=0.2S 。
其标准误差为u 灵（R x ）=√3。
22x x xy y x --y x三、仪器设备QJ19型单双电桥，FMA型电子检流计，滑线变阻器（48Ω, 2.5A），换向开关，直流稳压电源（0~3A），四端钮标准电阻（0.001Ω），待测低电阻（铜杆），电流表（0~3A），数显卡尺，中值电阻（阻值约为18kΩ）。
四、实验步骤一、测铜的电阻率1、按图5所示连接电路，取电源电压为15V，调节滑线变阻器是电流表指示为1A；2、由长到短分别测量铜杆不同长度的电阻（每隔5cm测一次，总共至少6次）；3、用数显卡尺在铜杆的不同部位测量其直径多次并记录。
二、将QJ19型电桥改为单电桥测量(中值电阻阻值约18kΩ)1、将电桥上本应连四端钮标准电阻的两端钮用短路片短接，被测电阻、电源仍接到相应位置（电路图如图6所示）；2、接通电源，调测量盘R使电桥平衡，记录此时的R值及电压值、电阻值；3、实验结束后整理仪器。
五、数据处理和结果讨论（1）测铜的电阻率原始数据：数据编号项目第一组第二组第三组第四组第五组第六组铜杆长度l(cm)51015202530电阻R （Ω）正30.4059.4088.30119.70148.40177.50反30.7060.5089.60118.00149.10178.40图5图6按一元线性回归法处理数据：令x ≡l,y ≡R,并设一元线性回归方程y=a+bx,其中b=ρ/S 。
由一元线性回归法的计算公式b= , a=-b 求得b=688,r 极接近于1，说明R 与l 高度线性相关。
代入d=3.97mm=3.97*10-3m ，求得电阻率ρ=b*S=b π/4=0.00851Ω•m 。
22xx xy y x --y x 2d（2）将QJ19型电桥改为单电桥测量中值电阻 原始数据：∴R X =R 1R/R 2=17.976k Ω不确定度计算：a.电桥仪器误差引起的不确定度：QJ19型单双电桥的准确度等级为0.05级，比较臂R N 的最大值为1011.10Ω,测量时比率C= R 1/R 2=100,则电桥的有效量程为1.01110*105Ω,故电桥有效量程的基准值R 0=105Ω.代入得电桥电阻Δ仪(R X )=α%(R 。
10 + Rx)=13.988Ω, 其标准误差为u 仪（R x ）=√3=8.076Ω。
b.电桥灵敏度误差引起的不确定度：当标准电阻改变ΔR N =0.05Ω时，指针偏转Δn ＝10格，代入得电桥灵敏度S=ΔnR 2/（R 1ΔR N ）=2，Δ灵=0.2S =0.1Ω，其标准误差为u 灵（R x ）=√3=0.058Ω。
合成不确定度: u(Rx)=√u 仪2（Rx)2+u 灵2(Rx)2=8.076Ω。
因此测量结果为Rx ±u(Rx)=（1.7976±0.0008）Ω。
六、实验后思考题1. 将一量程Ig ＝50μA，内阻Rg ＝4.00×103Ω的表头改装为一个量程为5A 的安培表，并联的分流电阻是多少？应如何正确连接？答：应在安培表两端并联一个阻值为4.00×10-2Ω的分流电阻。
2. 如将QJ19型电桥改为单电桥测铜杆某一长度的电阻，如何进行连线，其结果会怎样？答：“3”、“4”端钮用短路片短接，被测电阻接到“5”、“6”端钮，电源接到“9”、“10”端钮。
3. 如果与仪器“3”、“4”、“7”、“8”连接的四根导线中有一根是断线，电桥能否调节平衡？若能调节平衡，R X 的测量值是否正确？为什么？测量量 R 1（Ω） R 2（Ω） R （Ω）U （V ）A （I ）数据100010179.76100.36答：如果“3”或“8”是断线，则电路是断路，电桥不能平衡；如果“4”或“7”是断线，则RN 与Rx之间未连接，相当于RxR4串联后与R3并联，R2RN串联后与R1并联，电桥能调节平衡，但由于附加电阻的原因Rx的测量值并不准确。
七、实验感想与小结通过本次实验，我掌握了电桥法测电阻的一般原理，并学会使用了QJ19型单双电桥、FMA型电子检流计等以前未使用过的电学实验仪器，并进一步巩固了数据处理的一元线性回归法和不确定度的计算方法，对用Excel等电脑技术解决实际问题更加熟练。
通过“测铜的电阻率”和“将QJ19型电桥改接单电桥测中值电阻”两个实验的对比，我对实验数据的多次测量与否有了较为深入的思考。
1、在“测铜的电阻率”的实验中，多次测量取平均值减少误差的思想２次被用到，具体的：a)热电动势影响的消除。
由于线路中电流较大，产生大量焦尔热。
又由于各部分结构不均匀，因而各部分温度也不均匀，从而会产生附加热电动势。
考虑到热电动势只和I2R有关，而与I的方向无关，而电阻上电压降的正负却和电流方向有关，故采用改变电流方向的办法。
假定热电势与电阻上电压降原来是相加关系，电流反向后，则成相减关系，从而两次测得的电阻值一偏大，一偏小，取两次平均是较好的结果。
b)测铜杆截面圆直径时，用数显卡尺在铜杆的不同部位进行不少于５次的测量，取平均值得铜杆的直径ｄ。
这样处理减小了因铜杆粗细不均匀而导致的误差，使计算结果更加精确。
2、而在“将QJ19型电桥改接单电桥测中值电阻”的实验中，由于测量中电路并未改变，并不需要多次测量，因此只测量了一组数据，再通过不确定度的计算对误差的可能取值范围进行估计。
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
请预览后才下载，期待你的好评与关注！）。