电桥法测电阻数据处理
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。
单臂电桥测电阻实验报告数据处理
单臂电桥测电阻实验报告数据处理
实验目的:
通过单臂电桥测量电阻,掌握单臂电桥的使用方法,了解电阻的测量原理。
实验仪器和材料:单臂电桥、微安表、标准电阻。
实验步骤:
1.将单臂电桥连接好,确保电桥的电源和电阻调节装置都接通。
2.通过调节电桥的电位器和滑动变阻器,使电桥平衡,并记录下对应的滑动变阻器的位置和微安表的示数。
3.用一根导线连接待测电阻和电桥,调节电桥直到平衡,记录下滑动变阻器位置和微安表的示数。
4.用已知标准电阻取代待测电阻,重复步骤3,记录下滑动变阻器位置和微安表的示数。
数据处理:
1.计算待测电阻的电流值:根据微安表的示数,得到待测电阻的电流值。
2.计算待测电阻的阻值:根据已知标准电阻的阻值和电流值,以及滑动变阻器位置的变化,利用电桥平衡条件计算
待测电阻的阻值。
实验结果:
将实验中记录的数据代入计算公式,计算出待测电阻的阻值。
将计算结果列入实验报告。
讨论与分析:
分析计算结果与标准电阻的差异,并讨论可能的误差来源。
对实验中遇到的问题进行分析,并提出改进方法。
结论:
根据实验结果,得出待测电阻的阻值。
总结实验过程中的经验和教训,提出进一步完善实验的建议。
附录:实验原始数据记录表
在实验报告中附上实验原始数据记录表,包括滑动变阻器位置和微安表示数的记录。
直流电桥测电阻-实验报告
直流电桥测电阻实验报告一、实验目的(1)了解单电桥测量电阻的原理,利用此原理测量电阻以及铜丝电阻的温度系数。
(2)通过处理实验所得数据,学习作图法与直线拟合法。
(3)利用电阻与温度关系,构造非平衡互易桥组装数字温度计,并学习其应用分析设计方法。
二、实验原理(1)惠斯通电桥测量电阻(1-1)电桥原理:当桥路检流计中无电流通过时,表示电桥已经达到平衡,此时有Rx/R2 = R/R1,即Rx = (R2/R1)*R。
其中将(R2/R1)记为比率臂C,则被测电阻可表示为Rx=C*R。
(1-2)实际单电桥电路在实际操作中,通过调节开关c位置,改变比率臂C;通过调节R中的滑动变阻器,改变R。
调节二者至桥路检流计中无电流通过,已获得被测电阻阻值。
(2)双电桥测低电阻(2-1)当单电桥测量电阻阻值较低时,由于侧臂引线和接点处存在电阻,约为10^-2~10^-4Ω量级,故当被测电阻很小时,会产生较大误差。
故对单电桥电路进行改进,被测电阻与测量盘均使用四段接法:,同时增设两个臂R1'和R2'。
(2-2)电路分析:由电路图知:① I3*Rx + I2*R2’ = I1*R2 ② I3*R + I2*R1’ = I1*R1 ③ I2*(R2’+R1’) = (I3=I2)*r 综合上式可知:⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++='1'212'2'1'*121R R R R R r R R r R R R R x 利用电桥结构设计,可满足⎪⎭⎫⎝⎛='1'212R R R R ,同时减小r ,可是Rx 仍满足Rx = (R2/R1)*R ,即Rx=C*R 。
(3)铜丝的电阻温度特性及数字温度计设计 (3-1)铜丝的电阻温度特性∵一般金属电阻均有:Rt = R0(1+αR*t),且纯铜αR 变化小 ∴αR = (Rt - R0)/(R0*t) (3-2)数字温度计设计 (3-2-1)非平衡电桥将检流计G 换为对其两端电压的测量,满足:⎪⎭⎫⎝⎛+-+=Rt R Rt R R R E t 21U 。
电桥测电阻实验总结
电桥测电阻实验总结引言电桥测电阻实验是电学实验中常用的一种实验方法,用于测量未知电阻的大小。
本实验通过构建一个电桥电路,利用电桥平衡条件来确定电阻值。
本文将对电桥测电阻实验做一个总结。
实验原理电桥是一种电路,它由四个电阻组成,通常被安排成一个“T”字形。
它有两个主要功能:一是提供一个可以测量未知电阻的平衡电桥电路;二是提供一个可以测量未知物体电阻的“待测”电阻。
当电桥达到平衡状态时,两个支路中的电势差为零。
电桥实验基于以下原理: - 电桥平衡条件:在平衡状态下,四个电阻之间的关系可以表示为R1/R2=R3/R4。
- 桥臂电阻平衡:在平衡状态下,两个桥臂的电阻相等,即R1=R3,R2=R4。
实验步骤1.搭建电桥电路:按照电桥的结构,将四个电阻连接起来,形成一个平衡电桥电路。
2.调节电阻值:通过改变待测电阻的大小,使得电桥电路失去平衡。
3.调节可变电阻:使用可变电阻,逐渐调节其阻值,直到电桥恢复平衡。
4.记录平衡点:记录可变电阻的阻值,即为待测电阻的阻值。
实验注意事项•实验过程中要注意操作准确、仪器连接正确,以保证实验结果的准确性。
•当改变待测电阻的大小时,应逐渐增加或减小电阻的阻值,以免电桥过载或电流过大。
•调节可变电阻时应慢慢调节,观察电压表的变化,确保电桥平衡。
实验结果分析通过进行电桥测电阻实验,我们可以得到待测电阻的准确数值。
实验结果的准确性取决于实验仪器的精度、操作的准确性以及实验环境的稳定性。
如果实验仪器的精度较高,并且实验操作无误,那么得到的测量结果将比较准确。
总结电桥测电阻实验是一种常用的测量未知电阻的实验方法。
通过搭建电桥电路并调节电阻大小,我们可以确定待测电阻的数值。
在实验过程中,需要注意操作准确、仪器连接正确,并且逐渐调节电阻值以保证电桥的平衡。
实验结果的准确性取决于实验仪器的精度、操作的准确性以及实验环境的稳定性。
惠斯通电桥测电阻实验报告
惠斯通电桥测电阻实验报告肇庆学院肇庆学院电⼦信息与机电⼯程学院普通物理实验课实验报告级班组实验合作者实验⽇期姓名: 学号⽼师评定实验题⽬:惠斯通电桥测电阻实验⽬的:1.了解电桥测电阻的原理和特点。
2.学会⽤⾃组电桥和箱式电桥测电阻的⽅法。
3.测出若⼲个未知电阻的阻值。
1.桥式电路的基本结构。
电桥的构成包括四个桥臂(⽐例臂R 2和R 3,⽐较臂R 4,待测臂R x ),“桥”——平衡指⽰器(检流计)G 和⼯作电源E 。
在⾃组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R G (滑线变阻器)。
2.电桥平衡的条件。
惠斯通电桥(如图1所⽰)由四个“桥臂”电阻(R 2、R 3、R 4、和R x )、⼀个“桥”(b 、d 间所接的灵敏电流计)和⼀个电源E 组成。
b 、d 间接有灵敏电流计G 。
当b 、d 两点电位相等时,灵敏电流计G 中⽆电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。
所以,电桥平衡的条件是:b 、d 两点电位相等。
此时有U ab =U ad ,U bc =U dc ,由于平衡时0=g I ,所以b 、d 间相当于断路,故有I 4=I 3 I x =I 2所以 44R I R I x x = 2233R I R I = 可得 x RR R R 324= 或 432R R R R x =⼀般把K R R =32称为“倍率”或“⽐率”,于是R x =KR 4要使电桥平衡,⼀般固定⽐率K ,调节R 4使电桥达到平衡。
3.⾃组电桥不等臂误差的消除。
实验中⾃组电桥的⽐例臂(R 2和R 3)电阻并⾮标准电阻,存在较⼤误差。
当取K=1时,实际上R 2与R 3不完全相等,存在较⼤的不等臂误差,为消除该系统误差,实验可采⽤交换测量法进⾏。
先按原线路进⾏测量得到⼀个R 4值,然后将R 2与R 3的位置互相交换(也可将R x 与R 4的位置交换),按同样⽅法再测⼀次得到⼀个R ’4值,两次测量,电桥平衡后分别有: 432R R R R x ?= '423R R R R x ?=联⽴两式得: '44R R R x ?=由上式可知:交换测量后得到的测量值与⽐例臂阻值⽆关。
电桥法测量电阻
电桥法测量电阻
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY
二、实验仪器实物图
变阻器
变阻器
检流计
被测电阻
多盘十进变阻器
干电池
电桥法测量电阻
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比率
0.001 0.01 0.1
1
10 100 1000
注意:使用惠斯通电桥测电阻前,应根据粗测值, 然后选用合适的比率(尽可能使R0有四位有效数 字),并将比较臂的旋钮旋至适当的位置上,这样 可避免因电桥远离平衡状态而使检流计流过太大 的电流。
电桥法测量电阻
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY流计的指针指“0”,Fra bibliotek下R0R0
值,按公式算出RX的值。
Rx
电桥法测量电阻
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二. 用QJ23型箱式直流单臂电桥测电阻
2选择倍率 1调零
4逐步逼近法调节 3阶越法按下
电桥法测量电阻
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五、数据记录和处理
(1) 用自搭惠斯通电桥测电阻(RX1约几十欧,RX2约1KΩ)
R1/Ω R2/Ω R0/Ω 100 100
Rx/Ω
Rx1 100 200 100 300
1000 1000
Rx2 1000 2000 1000 3000
Rx /Ω
电桥法测量电阻
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直流电桥法测电阻实验报告
实验报告实验名称直流电桥法测电阻专业班级:组别:姓名:学号:合作者:日期:12x s R R R R =(2)此式即为惠斯通电桥测中值电阻的原理。
实验内容与数据处理1.惠斯通电桥测中值电阻测量数据及处理取工作电压3V ,使用惠斯通单臂电桥测量标称值分别为75.0Ω、6.20Ω、470Ω、110750⨯Ω、210910⨯Ω的电阻,将测量结果与万用表的测量结果做对比,数据记录如表1所示:表1箱式惠斯通电桥测电阻数据被测电阻标称值Ω/万用表读数惠斯通电桥测量值倍率KΩ/s R Ω/x R Ω∆/仪1%±⨯1-1075076.6Ω2-10744074.40±0.15081%±⨯2-10620 6.2Ω3-106246 6.246±0.126921%±⨯0104700.496Ωk 1-104684468.4±0.95681%±⨯1107507.51Ωk 175037503±15.2061%±⨯21091091.3Ωk 10912191210±461.052.开尔文双臂电桥测铜导线的电阻率(1)铜导线几何尺寸数据记录表表2铜导线待测部位长度和直径123456平均值初D (mm)0.0010.0020.0020.0020.0010.001末D (mm)2.965 2.952 2.927 2.944 2.9502943铜线直径D (mm)2.964 2.950 2.925 2.942 2.9492942 2.945测量部位长度(mm)32.9032.5632.7833.0632.6632.8232.80(2)铜导线电阻测量数据及计算表表3箱式开尔文电桥测铜导线电阻数据及计算表倍率k读数盘值R S铜丝电阻R X (Ω)R X 平均值(Ω)110-4 3.50 3.50⨯10-4 3.58⨯10-4210-4 3.35 3.35⨯10-4310-4 3.65 3.65⨯10-4410-4 3.40 3.40⨯10-4510-4 3.78 3.78⨯10-4610-43.823.82⨯10-4在此图中还增加了桥臂电阻R3、R4,这样把P2和P3两点的接触电阻并入了较高值的R3、R4中;C2和C3用短粗导线相连,设其电阻为r。
物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告
物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】班级___信工C班___ 组别______D______姓名____李铃______ 学号__日期指导教师___刘丽峰___【实验题目】_________用惠斯通电桥测电阻___【实验目的】1、掌握惠斯通(Wheastone)电桥测电阻的原理;2、学会正确使用惠斯通电桥测量电阻的方法;3、了解提高电桥灵敏度的几种方法;4、学会测量单电桥的灵敏度。
【实验仪器】QJ- 23型箱式电桥,滑线电阻,转柄电阻箱(0~Ω),检流计,直流电源,待测电阻,开关,导线若干。
【实验原理】1.惠斯通电桥测量电阻的原理图是惠斯通电桥的原理图。
图中R1、R2和R0是已知阻值的电阻,它们和被测电阻Rx连成一个四边形,每一条边称作电桥的一个臂。
四边形的对角A和B之间接电源E;对角C和D之间接有检流计G,它像桥一样。
电源接通,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IG≠0,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IG=0,检流计指针指零,这时我们称电桥处于平衡状态。
当电桥平衡时,,两式相除可得到Rx的测量公式 (5-1)电阻R1R2为电桥的比率臂,R0为比较臂,Rx为待测臂。
只要检流计足够灵敏,等式(1)就能相当好地成立,被测电阻值Rx可以仅从三个已知电阻的值来求得,而与电源电压无关。
由于R1、R2和R0可以使用标准电阻,而标准电阻可以制作得十分精密,这一过程相当于把Rx和标准电阻相比较,因而测量的准确度可以达到很高。
2.电桥的灵敏度电桥平衡后,将R0改变△R0,检流计指针偏转△n格。
如果一个很小的△R0能引起较大的△n偏转,电桥的灵敏度就高,电桥的平衡就能够判断得更精细。
电表(检流计)的灵敏度是以单位电流变化量所引起电表指针偏转的格数来定义的,即(5-2)同样在完全处于平衡的电桥里,若测量臂电阻Rx改变一个微小量△Rx,将引起检流计指针所偏转的格数△n,定义为电桥灵敏度,即(5-3)但是电桥灵敏度不能直接用来判断电桥在测量电阻时所产生的误差,故用其相对灵敏度来衡量电桥测量的精确程度,即有(5-4)定义为电桥的相对灵敏度。
用双臂电桥测低电阻带实验数据处理
【实验仪器】
双臂电桥,直流稳压电源(SG1731SB3A),直流检流计(AC5-2型),待测电阻,换向开关(DHK-1),电阻箱(ZX21),四端电阻器(DHSR),导线等。
【实验步骤】
1.把检流计的开关打开,对其进行机械调零,完成后关闭开关。
2.按照图3所示的电路连接好线路,设定电源电压为5V,滑动变阻器处于最大阻值处。
图3双臂电桥原理图
电阻 和 用一根电阻为 的粗导线连接起来,并且和电源组成闭合回路,这样它们在电流端的附加电阻与 合并,其影响可以忽略,被测电阻则是 上P1、P2间的电阻。测量时,只要调节各路电桥臂的电阻值,使检流计的指示逐步指向零,当电桥达到平衡时, =0,根据基尔霍夫定律可写出以下三个回路的方程式:
若在测量电路的设计上改进成如图2所示的电路,将待测的低电阻 两侧的接点分为两个电流接点C-C和两个电势接点P-P,C-C在P-P的外侧。这样电压表测量的是P-P之间一段低电阻两端的电压,消除了r2、和r3对 测量的影响。这种测量低电阻的方法叫做四端引线法,广泛应用于科技测量中。例如为了研究高温超导体在发生正常超导转变时的零电阻现象和迈斯纳效应,必须测定临界温度Tc,正是用通常的四端引线法,通过测量超导样品电阻R随着温度T的变化而确定的。低值标准电阻正是为了减小接触电阻和导线电阻设有四个 端钮。
4.试验中,比较电阻应选用精度较高的电阻箱
本科实验报告
实验名称:用双臂电桥测低电阻__
(略写)
【实验目的和要求】
1.学习解决测量低电阻特殊矛盾的方法。
2.掌握用双臂低电桥测量低电阻的原理和方法。
【实验原理】
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。
电桥法测电阻
实验十二 用电桥法测电阻[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。
电桥法测电阻
电桥法测电阻一、实验目的1、了解单臂、双臂电桥的结构原理。
2、学习单、双臂电桥的正确使用方法。
二、原理与说明单臂电桥(又称惠斯登电桥)和双臂电桥(又称凯尔文电桥)有多种不同的规格形式,但结构原理与使用方法基本相同,现以QJ32型直流单双臂电桥说明电桥的使用方法。
图4-1为QJ32型直流单双臂电桥电路原理图。
图4-1其中:R1、R2为电阻箱,各有10000欧、1000欧、100欧、10欧等四个电阻,分别利用旋转开关进行选择。
R:十进式电阻箱。
由五只双边旋钥电阻构成,第一只旋钥两边各装有10只100欧电阻,第二只旋钥两边各装有10只10欧电阻,依次类推至第五只旋钥两边各装有10只0.01欧电阻。
G:磁电系检流计K:检流计按钮开关,细调。
1K:检流计按钮开关,粗调。
2K:检流计按钮开关,将检流计短路。
3K:单电桥电源开关。
4电源(单):单电桥电源接线端。
R:双电桥外接的标准电阻。
NR:双电桥外接的被测电阻。
XR单电桥外接的被测电阻。
X单:1、用单电桥测电阻用单电桥测电阻,一般测大于10欧姆的电阻。
使用单电桥时,未知电阻R X 接电桥R X 单两端,用专用连接片将R N 端短路,直流电源接电桥电源(单)两端,检流计接至电桥的检流计两端,K 1、K 4断开(测量时接通),接线如图4-2所示。
图4-2根据被测电阻R X 的估计值(或标称值)和电阻箱R 最高权位的阻值,可由R R RR X 21= (4-1)选择R 1、R 2,使测量结果分辨率最高,即电阻箱R 最高权位不为0。
电源电压大小与检流计的灵敏度的高低;被测电阻R ;比例臂电阻R 1、R 2大小有关,然后把电阻箱R 旋到的阻值乘比例系数(R 1/R 2)等于估计值。
按下按钮K 4、K 2(粗调)接通检流计,调节R ,当检流计指零后,断开K 2,接通K 1(细调),仔细调节R ,改变电阻箱R 最低权位阻值,检流计有偏转,即保证测量结果分辨率有效。
否则调电源电压。
惠斯登电桥测电阻实验报告
惠斯登电桥测电阻实验报告
一、实验题目
惠斯登电桥测量电阻的实验
二、实验目的
了解恒流惠斯登电桥的原理,并利用惠斯登电桥测量电阻。
三、实验原理
惠斯登电桥是一种用于测定电阻的电路,其基本原理是在线路中接入一个电桥,使得在线路中的电流可以恒定。
然后,电流通过线路流过,并且产生一个比例常数来衡量线路中的电阻。
四、实验仪器
(1)恒流惠斯登电桥;
(2)电阻器;
(3)多用表。
五、实验步骤
(1)将恒流惠斯登电桥连接在电源上,将电阻器接入电桥中。
(2)将多用表的指针接在电桥的各个端子上测量电压,并记录电压值。
(3)根据恒流惠斯登电桥的定律,用测得的电压值求取电阻值。
六、实验数据
电压:U1=0.36V,U2=2.72V,U3=2.36V,U4=0.72V
七、实验结果
根据恒流惠斯登电桥的定律,可以求得电阻值R=6Ω。
实验报告电桥测电阻实验报告
实验题目: 惠斯通电桥测电阻实验目的:1.了解电桥测电阻的原理和特点。
2.学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。
3.测出若干个未知电阻的阻值。
实验仪器实验原理:1.桥式电路的基本结构。
电桥的构成包括四个桥臂(比例臂R 2和R 3,比较臂R 4,待测臂R x ),“桥”——平衡指示器(检流计)G 和工作电源E。
在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R G (滑线变阻器)。
2.电桥平衡的条件。
惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻(R 2、R 3、R 4、和R x )、一个“桥”(b 、d 间所接的灵敏电流计)和一个电源E 组成。
b 、d 间接有灵敏电流计G 。
当b 、d 两点电位相等时,灵敏电流计G 中无电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。
所以,电桥平衡的条件是:b 、d 两点电位相等。
此时有U ab =U ad ,U bc =U dc ,由于平衡时0=g I ,所以b 、d 间相当于断路,故有I 4=I 3 I x =I 2所以 44R I R I x x = 2233R I R I =可得x R R R R 324= 或 432R R R R x =一般把K R R =32称为“倍率”或“比率”,于是 R x =KR 4要使电桥平衡,一般固定比率K ,调节R 4使电桥达到平衡。
R 2R x BC3.自组电桥不等臂误差的消除。
实验中自组电桥的比例臂(R 2和R 3)电阻并非标准电阻,存在较大误差。
当取K=1时,实际上R 2与R 3不完全相等,存在较大的不等臂误差,为消除该系统误差,实验可采用交换测量法进行。
先按原线路进行测量得到一个R 4值,然后将R 2与R 3的位置互相交换(也可将R x 与R 4的位置交换),按同样方法再测一次得到一个R ’4值,两次测量,电桥平衡后分别有: 432R R R R x ⋅='423R R R R x ⋅= 联立两式得: '44R R R x ⋅=由上式可知:交换测量后得到的测量值与比例臂阻值无关。
物理实验报告7_惠斯登电桥测电阻
物理实验报告7_惠斯登电桥测电阻物理实验报告7_惠斯登电桥测电阻实验名称:惠斯登电桥测电阻实验目的:a.掌握惠斯登电桥测量电阻的原理和特点以及对电桥灵敏度的检测; b.学习消除系统误差的一种方法——交换测量法。
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“Rx”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,那么待测电阻为Rx量程倍率K 总电阻读数R0,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:Uab Uad,即 IabRx IadR1; Ubc Udc,即 IbcR0 IdcR2;Iab Ibc , Iad Idc,由此可得:RxR1R2R0 KR;其中KR1R2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。
物理实验报告7_惠斯登电桥测电阻使用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Rx在电桥倍率为K、电阻为R0下获得平衡,当电桥电阻改变 R0时,假设电桥的检流计指针改变 n格,那么电桥灵敏度定义为S R0 n/ R0;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。
自阻式电桥测电阻实验报告(带数据)
曲阜师范大学实验报告实验日期:2020.5.17 实验时间:14:30-18:00姓名:方小柒学号:**********实验题目:自阻式电桥测电阻一、实验目的本实验的目的是通过用惠斯通电桥测量电阻,掌握调节电桥平衡的方法,并要求了解电桥灵敏度与元件参数之间的关系,从而正确选择这些元件,以达到所要求的测量精度。
二、实验内容1、按直流电桥实验的实验电路图,正确连线。
2、线路连接好以后,检流计调零。
3、调节直流电桥平衡。
4、测量并计算出待测电阻值Rx,微调电路中的电阻箱,测量并根据电桥灵敏度公式:S=△n/(△R x/ R x)或S=△n/(△R0/ R0)计算出直流电桥的电桥灵敏度。
5、记录数据,并计算出待测电阻值。
三、实验仪器本实验用到的实验仪器有:电压源、滑线变阻器(2个)、四线电阻箱(3个)、检流计、待测电阻、电源开关。
四、实验原理电阻按其阻值可分为高、中、低三大类,R≤1Ω的电阻为低值电阻,R>1MΩ的称高值电阻,介于两者之间的电阻是中值电阻,通常用惠斯通电桥测中值电阻。
1、惠斯通电桥的工作原理惠斯通电桥原理,如图6.1.2-1所示。
图6.1.2-12、电桥的灵敏度电桥是否平衡,是由检流计有无偏转来判断的,而检流计的灵敏度总是有限的,假设电桥在R1/R2=1时调到平衡,则有Rx=R,这时若把R改变一个微小量△R 0,则电桥失去平衡,从而有电流IG流过检流计。
如果IG小到检流计觉察不出来,那么人们会认为电桥是平衡的,因而得到Rx =R+△R,△R就是由于检流计灵敏度不够高而带来的测量误差△Rx。
引入电桥的灵敏度,定义为S=△n/(△Rx /Rx)式中的△Rx 是在电桥平衡后Rx的微小改变量(实际上若是待测电阻Rx不能改变时,可通过改变标准电阻R0的微小变化△R来测电桥灵敏度),△n是由于△Rx引起电桥偏离平衡时检流计的偏转格数,△n越大,说明电桥灵敏度越高,带来的测量误差就越小。
S的表达式可变换为S=△n/(△R0/ R)= △n/△IG(△IG/(△R/ R))=S1S2其中S1是检流计自身的灵敏度,S2=△IG/(△R/ R)由线路结构决定,故称电桥线路灵敏度,理论上可以证明S2与电源电压、检流计的内阻及桥臂电阻等有关。
箱式直流电桥测量电阻实验报告(带数据)
曲阜师范大学实验报告实验日期:实验时间:14:30-18:00姓名:方小柒学号:**********实验题目:箱式直流电桥测量电阻一、实验目的:本实验的目的是通过用惠斯通电桥测量电阻,掌握调节电桥平衡的方法,并要求了解电桥灵敏度与元件参数之间的关系,从而正确选择这些元件,以达到所要求的测量精度。
二、实验内容:1、按直流电桥实验的实验电路图,正确连线。
2、线路连接好以后,检流计调零。
3、调节直流电桥平衡。
4、测量并计算出待测电阻值Rx,微调电路中的电阻箱,测量并根据电桥灵敏度公式:S=△n/(△Rx/ Rx)或S=△n/(△R0/ R0)计算出直流电桥的电桥灵敏度。
5、记录数据,并计算出待测电阻值。
三、实验仪器:待测电阻、电桥箱四、实验原理:电阻按其阻值可分为高、中、低三大类,R≤1Ω的电阻为低值电阻,R>1M Ω的称高值电阻,介于两者之间的电阻是中值电阻,通常用惠斯通电桥测中值电阻。
1、惠斯通电桥的工作原理惠斯通电桥原理,如图所示。
图、电桥的灵敏度电桥是否平衡,是由检流计有无偏转来判断的,而检流计的灵敏度总是有限的,假设电桥在R1/R2=1时调到平衡,则有Rx=R0,这时若把R0改变一个微小量△R0,则电桥失去平衡,从而有电流IG流过检流计。
如果IG小到检流计觉察不出来,那么人们会认为电桥是平衡的,因而得到Rx=R0+△R0,△R0就是由于检流计灵敏度不够高而带来的测量误差△Rx。
引入电桥的灵敏度,定义为S=△n/(△Rx/Rx)式中的△Rx是在电桥平衡后Rx的微小改变量(实际上若是待测电阻Rx不能改变时,可通过改变标准电阻R0的微小变化△R0来测电桥灵敏度),△n是由于△Rx引起电桥偏离平衡时检流计的偏转格数,△n越大,说明电桥灵敏度越高,带来的测量误差就越小。
S的表达式可变换为S=△n/(△R0/ R0)= △n/△IG(△IG/(△R0/ R0))=S1S2其中S1是检流计自身的灵敏度,S2=△IG/(△R0/ R0)由线路结构决定,故称电桥线路灵敏度,理论上可以证明S2与电源电压、检流计的内阻及桥臂电阻等有关。