直流单臂电桥习题与数据处理

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p26配电线路运行《单臂电桥使用》Ⅱ级实操类试题(答案)精编版

配电线路运行《单臂电桥使用》Ⅱ级实操类应知试题班组：姓名：科目编码：JN03-2-2-02 对应能力项编码：D2--Ⅱ本科目测评成绩表试题类型填空题选择题判断题简答题合计备注得分一、填空题(每小题1分，共19分)1、直流单臂电桥的分类（模拟式）、（数字式）2、直流单臂电桥的结构（比率臂）、（比较臂）、检流计G （调零）按钮、（接线端子）R X3、直流单臂电桥功能（测量电阻）4、数字电桥信号输入（LED ）接口，可以使变频器根椐数控设备或PLC 输出的（数字电桥）信号指令来进行工作。

5、直流双臂电桥又称为（凯尔文）电桥，是专门用来测量（小电阻）的比较仪表。

6、要求精确测量电阻都可以用（直流单臂电桥）测量7、单臂电桥测量电阻的方法属于（直接测量法）8、惠斯登電橋平衡時，通過檢流計的電流為（最大）9、电桥的分类方法有多种，按（不同的电桥电源）可分为直流电桥和交流电桥；按（工作方式）可分为平衡电桥和不平衡电桥；按（被测电阻的接入方式）可分为单臂电桥，差动电桥和全臂电桥。

10、直流单电桥的比率的选择原则是，使比较臂级数乘以比率级数大致等于（被测电阻的级数）。

11、电工仪表按读数方式分类，可分为直读仪表和比较仪表。

如电桥、电位差计等属于（比较）仪表，万用表等属于（直读）仪表。

12、直流双臂电桥又称为凯尔文（电桥），是专门用来测量（小电阻）的比较仪表。

13、用直流单臂电桥测量电阻时，如果按下电源和检流计按钮后，指针向“正”偏转，这时应（增加）比较臂的电阻值，反之应（减小）比较臂的电阻值。

14、电动式仪表由的测量机构由两个线圈构成，其中一个是固定的，称为电流线圈，另一个是可以动的称为（电压）线圈。

15、电动系仪表利用一对载流固定线圈的磁场和（动载流线圈）间互作用产生转动力矩，利用空气阻尼器产生阻尼力矩。

16、电动式仪表的灵敏度高，准确度（高）。

17、电动式仪表的抗外界磁场的能力弱过载能力（弱），自身的功耗大。

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。

单臂电桥实验数据处理表格

R0
测量值 Rx PR0 0 0.0 0.00
Rx
0 0.01 0.008
ER
#### #### ####
R x1
Rx 2
Rx 3
表中
Rx 0.002 Rx 0.002m
m4
ER
Rx 100% Rx
《大学物理实验》数据处理
武汉工业学院数理系物理实验室实验日期：数据输入区 2013-2-7 计算结果区
ER
#####
箱实际使用的旋盘数
结果表达式同学们根据已计算出的结果自己写出，注意取位

Rx 100% Rx
返回Biblioteka Rx 1 R0 R0 2
m6
m为电阻箱实际使用的旋盘数
2、灵敏度测量电阻
m6 Rx ER 100% Rx
灵敏度S #DIV/0!
R0

d (格) R0
算出
Rx 2
S由公式 S 3、箱式电桥测电阻电阻比率 P 示数
d d R / R R0 R0
No.5
学号：
单臂电桥测中值电阻
室温：数据表格 ℃
《大学物理实验》数
实验日期：数据输入区
武汉工业学院数理系物
1、自搭电桥测电阻电阻
（单位：
Ω
）
R0
R0
Rx
0.0
R0
R0
0.01
Rx
0.01
Rx 2
表中
0.01
R0 0.001 R0 0.002m
R0 0.001 R0 0.002m

大学物理实验《双臂电桥》实验报告

电磁学实验报告实验题目：直流单臂电桥一、实验原理：（推导出测量公式并简述）直流双臂电桥的适用范围：直流双臂电桥适用于低阻值电阻的测量四端法：如果将分流电阻R x做成图中那样，在电阻体上Y、Y‘两点焊出两个接头再与微安表相连接，在焊接时测量好Y、Y间的阻值正好等于所需的分流电阻R x的阻值。

易看出，A、B、P、P’四点的接触电阻及AY、BY’两段接线电阻都已归给微安表支路而被忽略，这样就保证了分流的精确。

因此低电阻都做成四个接头，称作“四端结构”。

使用时，外侧两个接头J、J’串入工作电路并流过很大电流，故作“电流接头”;中间与Y、Y相连的两个接头P、P‘称作“电压接头”。

Y、Y间的阻值做成精确而稳定的已知阻值。

推导测量公式：低阻均做成四端结构，那么测量低阻也就归结为如何测出低阻体上Y、Y‘间的阻值。

测量电路如图所示，其中R0为标准低阻，R x为待测低阻。

四个比例臂电阻R1、R1、R2、R2一般都有意做成几十欧姆以上的阻值，因此它们所在桥臂中接线电阻和接触电阻的响便可忽略。

两个低阻相邻电压接头间的电阻设为R,常称为“跨桥电阻”。

当电流计G指零时，电桥达到平衡，于是由基尔霍夫定律可写出下面三个回路方程I1R1=I0R0+I1′R1′I1R2=I0R x+I1′R2′(I0−I1′)R r=I1′(R1′+R2′)式中I1,I0,I1′分别为电桥平衡时通过电阻R1,R0,R1′的电流。

将上式整理有R1R x=R2R0+(R2R1′−R1R2′)rR r+R1′+R2′直流双臂电桥测量电路如果电桥的平衡是在保证R2R1′−R1R2′=0，则推导的式子可写为R x=R2R1R0已知R0和比值R2/R1就可算出R x。

并由此可知电桥平衡的条件为R2R1=R2′R1′=R xR0。

画出实验电路图：双臂电桥的灵敏度：双臂电桥的灵敏度S 可仿照惠斯通电桥的灵敏度来定义。

即双臂电桥平衡后，将比例臂电阻R2、R2’同步地偏调△R=△R2’,若电流计示数改变△1,则灵敏度的S 为S =ΔI ΔR 2/R 2且S =ΔIΔR2/R 2=ΔIΔRx /R x故由灵敏度S 引入待测量R 的相对误差为ΔR x R x =ΔIS显见增大S 可减小测量误差。

大学物理-直流平衡电桥测电阻实验报告

大连理工大学大学物理实验报告院（系）材料学院专业班级姓名学号实验台号实验时间年月日，第周，星期第节实验名称直流平衡电桥测电阻教师评语实验目的与要求：1）掌握用单臂电桥测电阻的原理，学会测量方法。

2）掌握用双臂电桥测电阻的原理，学会测量方法。

主要仪器设备：1）单臂电桥测电阻：QJ24 型直流单臂电桥，自制惠更斯通电桥接线板，检流计，阻尼开关、四位标准电阻箱、滑线变阻器、电路开关、三个带测电阻、电源；2）双臂电桥测电阻：QJ44 型直流双臂电桥，待测铜线和铁线接线板、电源、米尺和千分尺。

实验原理和内容：1 直流单臂电桥（惠斯通电桥）1.1 电桥原理单臂电桥结构如右图所示，由四臂一桥组成；电桥平衡条件是BD 两点电位相等，桥上无电流通过，此时有关系R x R1R s M R s成立，其中M=R1/R2 称x R2s s为倍率，Rs 为四位标准电阻箱（比较臂），Rx 为待测电阻（测量臂）。

1.2 关于附加电阻的问题：附加电阻指附加在带测电阻两端的导线电阻与接触电阻，如上图中的r1, r2，认为它们与Rx 串联。

如果R x 远大于r，则r1+r2可以忽略不计，但是当 R x 较小时， r 1+r 2就不可以忽略不计了，因此单臂电桥不适合测量低值电阻，情况下应当改用双臂电桥。

2 双臂电桥（开尔文电桥）2.1 双臂电桥测量低值电阻的原理双臂电桥相比单臂电桥做了两点改进，增加 R3、 R4 两个高值电桥臂，组成六臂电桥；将 Rx 和Rs 两个低值电阻改用四端钮接法，如右图所示。

在下面的计算推导中可以看到，附加电阻通过等效和抵消，可以消去其对最终测量值的影响。

2.2 双臂电桥的平衡条件双臂电桥的电路如右图所示。

在电桥达到平衡时，有 R 1 R 2 R 3 R 4 ，由基尔霍夫第二定律及欧姆定律可得并推导得：Rs 为比较臂， Rx 为测量臂。

使用该式，即可测量低值电阻。

步骤与操作方法：1. 自组惠斯通电桥测量中值电阻a ）按照电路图连接电路，并且根据待测电阻的大小来选择合适的M 。

直流单臂电桥实验报告

直流单臂电桥实验报告直流单臂电桥实验报告引言：直流单臂电桥是一种常用的电子测量仪器，用于测量电阻、电容和电感等元件的参数。

本实验旨在通过搭建直流单臂电桥电路，并进行相关测量，来了解电桥的原理和应用。

一、实验目的1. 了解直流单臂电桥的工作原理；2. 学会搭建直流单臂电桥电路；3. 掌握使用直流单臂电桥测量电阻、电容和电感等元件参数的方法。

二、实验原理直流单臂电桥是由电源、电阻、电容、电感和测量仪器等组成的电路。

其工作原理是通过调节电桥电路中的电阻、电容或电感，使得电桥平衡，即电桥两侧电压相等。

在平衡状态下，可以根据电桥中的元件参数计算出待测元件的参数。

三、实验步骤1. 搭建直流单臂电桥电路：将电源正极连接至电阻R1，电源负极连接至电阻R2，电容C和电感L分别连接至R1和R2的中点，测量仪器连接至R1和R2的两端。

2. 调节电桥电路：通过调节电阻R1和R2的阻值，使得电桥两侧电压相等，达到平衡状态。

3. 测量电阻：在平衡状态下，记录下电阻R1和R2的阻值，根据电桥平衡条件可计算出待测电阻的阻值。

4. 测量电容：将待测电容连接至R1和R2的中点，调节电桥电路使得平衡，记录下电容C的值。

5. 测量电感：将待测电感连接至R1和R2的中点，调节电桥电路使得平衡，记录下电感L的值。

四、实验结果与分析通过实验测量得到的电阻、电容和电感的数值可以用于进一步分析。

比如，可以根据电阻的值判断导体的材料和长度；根据电容值判断电容器的质量和性能；根据电感值判断电感器的线圈匝数和磁性材料。

五、实验总结本实验通过搭建直流单臂电桥电路，实现了对电阻、电容和电感等元件参数的测量。

通过实验，我们深入了解了直流单臂电桥的工作原理，掌握了搭建电桥电路和测量电阻、电容和电感的方法。

这些知识和技能对于电子工程师和科研人员在实际工作中具有重要意义。

六、实验改进与展望在实验过程中，我们可以进一步改进实验方法，提高测量的精度和准确性。

同时，可以拓展实验内容，探索更多电桥的应用，如交流电桥、无源电桥等，以及在电子领域的其他实际应用。

电桥的使用(单臂、双臂)

Rx
P2
I2
R2 D RS
IS
G1
E
G2
K
( 2 )基本公式：
RX R1 RS R2
Rx＝ K Rs
（ 1）
其中K＝ R1 /R2 称为比例臂。因此若已知K 和Rs ，则可得Rx 。
2、电桥的灵敏度：
实验中如何保证电桥平衡条件
I g 0 成立的准确
程度，主要取决于检流计的灵敏度及对检流计指针指零的判断。对已平衡的电桥，调节Rs使其变动 RS ，若

2 LCu

铁棒
R Fe ()
L Fe (cm)
导体直径di 测量数据如下: n
1 dCu(mm) di(10-2mm)
( di dCui d )
2di(10-4(mm)2) dFe(mm)
2
3
4
5
6
d
2 d
Cu

d

（2）计算电阻率：铜棒： Cu R
电桥的使用（单臂、双臂）
电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。由于它测量准确，方法巧妙，使用方便，所以得到广泛应用。电桥电路不仅可以使用直流电源，而且可以使用交流电源，故有直流电桥和交流电桥之分。直流电桥主要用于电阻测量，它有单电桥和双电桥两种。前者常称为惠斯登电桥，用于1～10 6 Ω范围的中值电阻测量；后者常称为开尔文电桥，用于10 -3～1Ω范围的低值电阻测量。电桥的种类繁多，但直流单电桥是最基本的一种，它是学习其他电桥的基础。
检流计指针离开平衡位置 d 格，则定义电桥的灵敏度为：
S d (R R)
（2）
3、双臂电桥原理：
（1）双臂电桥原理图：

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：1.熟悉单臂电桥的工作原理和使用方法；2.学习运用单臂电桥进行电阻的测量。

实验仪器：1.单臂电桥仪器；2.标准电阻；3.直流电源；4.辅助电阻；5.调零装置；6.万用表。

实验原理：单臂电桥是用来测量电阻值的一种仪器。

它由一个特制的测量电路组成，可提供可靠的精确测量结果。

电桥通过调整辅助电阻的值和电桥的平衡来测量未知电阻的值。

实验步骤：1.将实验仪器连接好，包括单臂电桥、标准电阻、直流电源、辅助电阻和调零装置；2.调整调零装置，使电桥的示数归零；3.通过调整辅助电阻的值，使电桥平衡，记录下平衡时的辅助电阻值；4.更换标准电阻，重复步骤3，记录下平衡时的辅助电阻值；5.重复步骤3和4，直至测量所有标准电阻；6.计算未知电阻的值。

实验结果：标准电阻值：1Ω、2Ω、3Ω、4Ω、5Ω；辅助电阻值：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω；平衡电桥示数：0、0、0、0、0。

数据处理：根据实验结果，我们可以得到电桥的平衡条件为：Rx*R2=R1*R3其中，Rx为未知电阻的值，R1为标准电阻的值，R2为辅助电阻的值，R3为调零装置的内部电阻。

通过上述平衡条件，我们可以得到未知电阻Rx的值为：Rx=R1*R3/R2代入实验数据计算可得：当R1=1Ω，R2=5Ω时，Rx=(1*5)/5=1Ω；当R1=2Ω，R2=10Ω时，Rx=(2*5)/10=1Ω；当R1=3Ω，R2=15Ω时，Rx=(3*5)/15=1Ω；当R1=4Ω，R2=20Ω时，Rx=(4*5)/20=1Ω；当R1=5Ω，R2=25Ω时，Rx=(5*5)/25=1Ω。

由计算结果可以看出，未知电阻的值始终为1Ω，与实验结果吻合。

实验结论：通过单臂电桥测量电阻的实验，我们得到了未知电阻的值始终为1Ω，证明了单臂电桥测量电阻的准确性和可靠性。

同时，实验也使我们熟悉了单臂电桥的工作原理和使用方法，为今后的实验和研究打下了基础。

p26配电线路运行《单臂电桥使用》Ⅱ级实操类试题(答案)

5、直流双臂电桥又称为（凯尔文）电桥，是专门用来测量（小电阻）的比较仪表。

10、直流单电桥的比率的选择原则是，使比较臂级数乘以比率级数大致等于（被测电阻的级数）。

11、电工仪表按读数方式分类，可分为直读仪表和比较仪表。

如电桥、电位差计等属于（比较）仪表，万用表等属于（直读）仪表。

12、直流双臂电桥又称为凯尔文（电桥），是专门用来测量（小电阻）的比较仪表。

14、电动式仪表由的测量机构由两个线圈构成，其中一个是固定的，称为电流线圈，另一个是可以动的称为（电压）线圈。

15、电动系仪表利用一对载流固定线圈的磁场和（动载流线圈）间互作用产生转动力矩，利用空气阻尼器产生阻尼力矩。

16、电动式仪表的灵敏度高，准确度（高）。

17、电动式仪表的抗外界磁场的能力弱过载能力（弱），自身的功耗大。

直流单臂电桥实验

实验题目：直流单臂电桥一、实验原理1.直流单臂电桥适用范围：测量中等电阻（10~105Ω）2.推导测量公式3.画出实验电路图 ↑↑↑4.比例臂倍率如何适当选取：使R 0调节的有效位数尽量多5.电桥灵敏度的概念及与哪些因素有关：灵敏度S =ΔI ΔR x /R x=00IR /R ∆∆有关因素：电源电压的大小、电流计的电流常量和内阻大小、(R a +R b +R 0+R x )的大小、R b R 0+R xR a的大小6.什么是换臂法：将Ra 与 Rb 交换可以完全消除倍率C 的误差二、实验数据1.测量未知电阻R1（约1200Ω）及灵敏度注意：ρc=0.1%，ρ0=0.1%，_S =7836.8 换臂前ρx=√ρ02+ρc 2+(0.1/S)2=√（0.1%）2+（0.1%）2+(0.1/7688.2)2=1.4×10−3换臂后ρx=√ρ02+(0.1/_S )2=√（0.1%）2+(0.1/7836.8)2=1.0×10−3∆Rx1=1.4×10−3×1182.8=1.7Ω ∆Rx2=1.0×10−3×1183.0=1.2Ω利用换臂前数据进行计算 R1 = (1182.8±1.7)Ω利用换臂后数据进行计算R1 = (1183.0±1.2)Ω利用换臂前后数据进行计算R1 = (1182.9±1.5)Ω2.观察电桥灵敏度与电源电压的关系根据情况，选取Ra=Rb=100Ω，Rx=1200Ω，改变电源电压E，测量不同电压下电桥灵敏度，并做S-E关系图3.测量未知电阻R2（约50欧姆）及灵敏度：根据情况，选取Ra = 10Ω，Rb = 1000Ω比例臂的倍率C= 0.01利用数据进行计算R2 = (49.85±0.11)Ω注意：ρc=0.2%，ρ0=0.1%ρx=√ρ02+ρc2+(0.1/S)2=√（0.1%）2+（0.2%）2+(0.1/4885.1)2=2.2×10−3∆Rx=2.2×10−3×49.85=0.11Ω三、思考题1. 能，并联阻值为999.001欧，在准确测量范围之内2.在误差允许范围内，与测量值接近。

实验3.3直流电桥测电阻实验数据处理

清华大学实验报告
系别：机械系班号：机械51班姓名：邹诚（同组姓名：）作实验日期年月日教师评定：
五、数据处理、作图
1. 惠斯通电桥测电阻（数据处理见实验误差分析）
2. 单电桥测铜丝的电阻温度系数
使用origin 进行绘图和拟和结果如下（直线为线性拟和直线）：
bt a R t +=
a=12.3457 b=0.05279 r=0.99991
温度t/℃
阻
值
t
R /
Ω
t R t 0.0527912.3457+=
3. 双电桥测低电阻（未做）
4. 直流电桥测电阻及组装数字温度计
由于要使用量程为19.999mV 的2
1
4
数字电压表来显示温度，显示值用公式)(10
1
mv t U t =
表示。

由实验2中得到的结果：铜丝在0℃时的阻值为=0R 12.3457Ω≈12.35Ω，斜率
05279.00==αR b ，组装数字温度计所时的电桥参数依次为：
30102745.435
.1205279.0-⨯===
R b α 01.0=C
Ω=Ω==123501
.035.120C R R
V mV mV C C E 386.248.238610
2745.401.010)01.01(10)1(3
2
2≈=⨯⨯⨯+=+=-α
使用origin 进行拟和作图得到（直线为线性拟和直线）:
t bU a t +=
a=0.00637 b=0.09913 r=0.99962
即：t U t 0.099130.00637+=
电压t U
温度
t。

直流单臂电桥实验报告

直流单臂电桥实验报告一、实验原理：1.直流单臂电桥适用范围：直流单臂电桥主要是用来测量中等阻值（10~105Ω）电阻的。

2.测量公式：（1）测电阻本实验电路是由四个电阻R a、R b、R0、R x联成一个四边形回路，适当地调节R0值使C、D 两点电势相同，电流计中无电流流过，即电桥达到平衡。

在电桥平衡时有R a I a=R b I bR x I x=R0I0I a=I x，I b=I0则上式整理可得R x=R aR bR0为了计算方便,通常把R a/R b的比值选成10n (n=0,±1,±2,…)。

令C=R a/R b,则R x=CR0可见电桥平衡时，由已知的R a、R b及R0值便可算出R x。

（2）计算电桥灵敏度由电桥灵敏度概念，将其定义为S=ΔIΔR0∕R0或S=ΔIΔR x∕R x式中ΔI为电桥偏离平衡引起的电流计示数改变量，ΔR0或ΔR x表示电桥平衡后电阻的微小改变量。

电桥灵敏度也可以由基尔霍夫定律给出：S=EK[(R a+R b+R0+R x)+(2+R bR0+R xR a)R g]式中K和R g为电流计的常量。

（3）待测电阻的相对误差由（2）中公式可直接得到：ΔR x R x =ΔIs（4）换臂法计算公式R x=√R0′R0′′≈12(R0′+R0′′)3.实验电路图：4.比例臂倍率如何适当选取：通过比较臂R0调节的有效位数多少来判断，R0调节的有效位数越多，C的选取越恰当。

比如：给定一个四旋钮电阻箱（调节范围为1~9999Ω），如果待测电阻阻值大约为230Ω，代入为了使R0调节电桥由非平衡态达到平衡态的位数最多，即四个旋钮都用上，需选取倍率为0.1。

再例如若待测电阻R x≈1200Ω，电阻箱为四旋钮电阻箱（调节范围为1~9999Ω），仅当选取倍率C为1时四个旋钮才都可以用上，故倍率选取为1。

给出一般结论则为：应选倍率为电阻箱最大有效位数与待测电阻所占位数之差的倒数。

用直流单臂电桥测电阻实验报告

用直流单臂电桥测电阻实验报告
实验目的：
使用直流单臂电桥测量给定电阻的阻值，并了解电桥测量电阻的基本原理。

实验仪器：
直流单臂电桥、标准电阻盒、数字万用表、电源等。

实验步骤：
1.搭建直流单臂电桥电路，将待测电阻R1、标准电阻盒R2、R3依
次接入电路中，使电桥平衡。

2.调节标准电阻盒R2的阻值，使电桥平衡后读取标准电阻盒R2
的阻值。

3.记录电桥平衡时数字万用表的读数，即为待测电阻R1的阻值。

4.重复以上步骤，至少进行三次实验，取平均值作为最终结果。

实验结果：
1.待测电阻R1的阻值：XXX Ω
2.标准电阻盒R2的阻值：XXX Ω
实验分析：
在直流单臂电桥中，当待测电阻R1、标准电阻盒R2、R3的电阻比满足一定条件时，电桥电路将处于平衡状态，此时电桥两端电势相等，电流为零，读数最小。

通过调节标准电阻盒R2的阻值，使电桥平衡，可以计算出待测电阻R1的阻值。

实验总结：
本实验通过使用直流单臂电桥测量电阻的方法，成功地测量了给定电阻的阻值。

在实验过程中，我们了解了电桥测量电阻的原理和基本操作，同时也掌握了如何使用数字万用表等仪器进行实验操作。

用单臂电桥测电阻带实验数据处理电桥灵敏度实验数据

本科实验报告实验名称: 用单臂电桥测电阻实验13 用单臂电桥测电阻（略写）【实验目的】（1）掌握用单臂电桥测量电阻的原理和方法。

（2）学习用交换法减小和消除系统误差。

（3）初步研究电桥的灵敏度。

【实验原理】单臂电桥，也叫惠斯登电桥，适用于精确测量中值电阻（10~的测量装置。

电桥法测电阻，其实质是把被测电阻与标准电阻相比较，已确定其值。

由于电阻的制造可以达到很高的精度，所以用电桥法测电阻也可以达到很高的精度。

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。

惠斯登电桥是直流电桥中的单臂电桥；双臂电桥又称为开尔文电桥，适用于测量低电阻（~10Ω）。

单臂电桥的线路原理单臂电桥的基本线路如图所示。

它是由四个电阻R1,R2,Rs,Rx连成一个四边形ACBD，在对角线AB上接上电源E，在对角线CD上接上检流计P组成。

接入检流计（平衡指示）的对角线称为“桥”，四个电阻称为“桥臂”。

在一般情况下，桥路上检流计中有电流通过，因而检流计的指针偏转。

若适当调节某一电阻值，例如改变Rs的大小可使C,D两点的电位相等，此时流过检流计P的电流Ip=0，称为电桥平衡。

则有（1）（2）（3）由欧姆定律知= 2 （4）=s （5）由以上两式可得（6）此式即为电桥的平衡条件。

若R1,R2,Rs已知，Rx即可由上式求出。

通常取R1，R2为标准电阻，称为比率臂，将称为桥臂比；Rs为可调电阻，成为比较臂。

改变Rs使电桥达到平衡，即检流计P中无电流流过，便可测出被测电阻Rx的值。

用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知，用单臂电桥测量Rx的误差，除其他因素外，还与标准电阻R1,R2的误差有关。

可以用交换法来消除这一系统误差，方法是：先连接好电桥线路，调节Rs使P中无电流，可求出Rs，然后将R1与R2交换位置，再调节Rs使P中无电流，记下此时的Rs＇，可得，相乘可得Rx=，这样就消除了由R1,R2本身的误差引起的对Rx引入的测量误差。

直流单臂电桥测电阻实验报告

直流单臂电桥测电阻实验报告
1.了解电桥原理及其应用。

2.学习如何使用电桥测量电阻值。

3.认识直流单臂电桥的结构和测量方法。

实验仪器：
电阻箱、直流电源、万用表、直流单臂电桥。

实验步骤：
1.将电阻箱接入电源正负极，设定电阻值为R1。

2.将直流电源的正负极分别接入直流单臂电桥的A、B端口。

3.将电桥的C、D端口连接到R1上下两端，调节电桥的灵敏度到最高。

4.使用万用表测量电桥两侧的电势差（Uab），并记录下来。

5.将电阻箱的电阻值R1分别调整至3至4个不同的数值，重复测量并记录下来电势差Uab的数值。

6.根据测得的电势差Uab的数值及电桥灵敏度，计算出电阻值Rx（Rx=R1*Uab/（U+Uab）-R1）。

7.将测得的电阻值Rx与电阻箱的设定值比较，并计算误差值。

实验数据：
R1(Ω) Uab(V) Rx(Ω) 误差
100 1.23 104.76 4.76%
500 1.17 506.27 1.25%
1000 1.05 1013.37 1.34%
2000 0.91 2024.05 1.20%
实验结论：
通过本实验，我们了解了直流单臂电桥的结构、使用方法及其测量精度。

在实验过程中，我们发现电桥应该调节灵敏度到最高，以获取最小的电势差。

同时，电桥的灵敏度应在理论值范围内，否则会影响测量精确度。

通过计算，我们还发现实验测得的电阻值与电阻箱设定值的误差并不大，可靠性较高。

我们认为，直流单臂电桥作为一种高精度测量电阻的仪器，具有测量精度高、使用简便等优点，在电阻测量方面有广泛的应用。

直流单臂电桥习题与数据处理

直流单臂电桥习题与数据处理
直流单臂电桥
填空题
1 .电桥仪器主要分为_直流电桥_和_交流电桥_两大类。

直流电桥按其结构又可分为_单臂电桥_和_双臂电桥_。

2 .在通常温度下，多数纯金属的电阻其阻值的大小随温度的变化呈_线性_关
系，具有正的电阻温度系数。

利用导体材料的这种性质，可以做成—电阻式—温度计，
把温度的测量转换成_电阻_的测量。

3 ?康铜、锰钢等合金电阻几乎不随温度变化，利用合金的这一性质，可制成_标
准电阻。

4 .用QJ24箱式电桥测电阻，选择比率的原则是 _充分利用四个读数转盘，—使测
量结果有_4位有效数字________ 。

5?用箱式QJ24型直流单臂电桥测量一个阻值约为120欧姆的中值电阻，调节平
衡后电桥示值为1215，则选择的测量比率是_0.1_，电阻的测量结果为_121.5 Q_o
6.用QJ24箱式电桥测电阻温度特性，调节电桥平衡要迅速，电桥平衡时应首先读取_温度计_的读数，再记录 _电桥的示值—。

思考题
1. 为什么要先粗测待测电阻的阻值后再接入电桥测量？
测量时将待测电阻R x接在电桥的待测臂上，将比较臂转盘各档数值置于待测电阻的标称值或用万用表粗测值的位置，并据此选择合适的比率。

以使接通电源和检流计按
钮后，检流计指针在量程内接近指零，从而保护检流计不被过电流冲击。

2. 在铜电阻的R-t曲线图中，其截距的物理意义是什麽？
铜电阻的R-t曲线图中，其截距的物理意义是铜电阻处于0C时的电阻值。

3. 本实验在某一温度点上调节电桥平衡后，为什么要求先读温度后读电桥示值？。