惠斯通电桥测量电阻

R1 Rx R s CR s R2
2.电桥灵敏度的测量
■.将电桥调试平衡。 ■.调节Rs使其变动 △RS,若检流计指针离开平衡位置向 左偏离△n左格；再使检流计指针离开平衡位置向右偏离 △n右格，求其平均值 n。 ■.用下式计算电桥的灵敏度：
n S Rs Rs
3.测量的误差分析
X2
R 1.R 1 R (代入数据）（注意：有效数字；物理量 / 单位） x1 R S 2
2.E RX 1 u RX 1 R x1 2 u u u 0 .2 R1 R 2 Rs R R R S 1 2 s 2 2 2
n S Rs Rs
实验仪器与设备
1.实际线路仪器版面
R1、R2--比例臂电阻。 S1、S2--比例臂选择开关。 R内、R外--测量臂内臂外臂电阻 ×100、×10、×1、×0.1、 ×0.01——测量盘转换开关。 R3——检流计保护电阻。 G——检流计，配接AZ19型检流计 ，最小电压常数为0.5uV/格，最小电 流常数为0.5×10-10A/格。 K1——检流计“粗”接通开关。 K2——检流计“细”接通开关。 K3——检流计“短路”开关。 K4——单桥电源与双桥电源转换 开关。开关拨向“单桥”，
R1
D
R2
G
Rx
B
Rs
E
K
图2.电桥法测量电阻
2.惠斯通电桥测量电阻
2.1测量电路 ■.RX与已知电阻R1、R2、Rs连成 电桥的四个臂。 ■.对角线AC接电源，称为电桥 的电源对角线。 ■.对角线BD接检流计，称为电 桥的检测对角线，也称为 “桥路”； R是保护电阻 。 ■. 检流计检测B、D两点间的电 位差。
实验目的
1.掌握惠斯通电桥的基本原理，了解桥式 电路的特点。 2.通过用惠斯通电桥测电阻，掌握电桥的 使用方法，了解电桥灵敏度概念。
实验原理
1.电阻的测量方法
1.1 伏安法测电阻：R=U/I。
图1.伏安法测电阻
1.2 测量受到电表内阻和 电表等级的限制，不容易准确。 1.３ 电桥法则克服了这些缺 点，它不使用电表读数，而是 将待测电阻直接与标准电阻 （电阻量具）进行比较，故可 达到很高的精确度。
实验中，电桥是否平衡是依据检流计有无偏转来判定的， 但检流计的灵敏度总是有限的。如取C=1。假设电桥已被 调到完全平衡，故然有 Rx=Rs。如果此时令 Rs稍作变化， 将 Rs 变成 Rs+RS ，电桥就应失去平衡，从而应有一个微 小的电流流过检流计，如果它小到不能使检流计发生可 以觉察的偏转，我们会认为电桥仍然是平衡的，因而得 出的结论，就是电桥灵敏度不够而引起的的测量误差。 电桥灵敏度定义为：
2.2电阻测量 ■.当B、D两点间电势不等时， 有电流通过检流计，电桥 不平衡。 ■.调节 Rs，使检流计中电 流为零(Ig=0)，此时B、D 两点间电势相等，电桥达 到平衡。 于是有:
I1
I2
I1R1 I 2 R2
I1Rx I 2 Rs
R1 Rx R s CR s R2
3.惠斯通电桥的灵敏度


Байду номын сангаас
2 E 2 E 2 0 .2 E R1 R2 RS S



2
xx%
＜3保留两位 3.U RX 1 2ERX 1 RX 1 / 单位，科学计数法。 3保留一位
4.R X 1示 R X 1 U X 1 / 单位(尾数对齐；科学计数法 ） K 2
2.仪器介绍
■.QJ19A型单双臂两用直流电桥
■.检流计（AZ19直流) ☆先机械调零. ☆将检流计接入电路中. ☆打开电源预热一会. ☆<选择旋钮>置于”调零”. ☆使用<调零旋钮>将指针 调到零点. ☆选择合适的量程. ☆实验结束将<选择旋钮> 置于表头保护. ☆关闭电源.
实验任务
1.用惠斯通电桥测量2个中值电阻阻值（510；
实验注意
为了保证测量精度和保护检流计，使用检流计按
钮时要采用“跃接法”。
跃接法是指：实验过程中，需接通检流计时，按下“电 计”按钮，观察检流计指针的偏转。如果指针偏转很大（
例如超过了表头刻度两端的刻度线），应立即松开按钮断
开检流计。待调整电路阻值后，再按下按钮观察检流计指 针偏转，只有当指针偏转较小之后才能旋转按钮锁死进行
选择单桥电源；开关拨向“双桥”，9和10端子方有双桥电源输出，开关 处于“断”位置时，关断了机内单桥电源和双桥输出电源。 1、2端——双桥标准接线端。3、4端——双桥未知电阻接线端。 5、6端——单桥未知电阻接线端。7、8端——检流计接线端。 9、10端——双桥电源输出接线端。11端——静电屏蔽端。
5.1/kΩ ).
2.测量电桥的灵敏度. 3.计算测量的不确定度,并对结果进行规范报道. 4.课后思考所留的题目.
实验步骤
1.接线与测量电阻RX
■.1、2端子需用短路片短路 ■.5、6端子接待测电阻RX.(测量两个中值电阻) ■.7、8端子接检流计。
■.根据RX 估计值(或用万用表粗测值)，按下表建议 选择设置R1和R2值(按所有的键盘都能用上增加位数). ■.K4拨向“单桥”。 ■.按下K1（粗）按钮开关，调节十进测量盘，使检 流计指零，再按下K2 （细）按钮开关，再次调节十 进测量盘，使检流计准确指零，电桥平衡。按下式 计算被测电阻值。
惠斯通电桥测量电阻
引言
1.电桥是利用比较法进行电磁测量
的一种电路连接方式。 2.电桥有直流电桥和交流电桥之分。
3.直流电桥按使用：又分为平衡电
桥和非平衡电桥。 4.几类电桥可以测量很多电学量， 如电阻、电容、电感等，而且配合不同的传感器件，可以测量很 多的非电学量，如温度、压力等。 5.直流电桥主要用于电阻测量，有单臂电桥和双臂电桥两种。单 臂电桥主要测量中值电阻；双臂电桥用来测量低值电阻。 6.单臂电桥又叫惠斯通电桥。
量 被测电阻 Rx Ω） （ 1 02 ～1 03 3 1 0 ～1 04 1 04 ～1 05 1 05 ～1 06 程 比例臂电阻 R1 Ω） （ R2（Ω） 1 03 1 03 1 03 1 02 1 04 1 02 1 04 10 工作电源 电压 （V） 允许误差 （%）
内置9V
±0.05 ±0.5
电桥仪器的极限误差: ☆.△R=R·a(仪器等级）%
☆.uR= △R/ 3 (B类不确定度） ☆.ER= uR / R示≈ a(仪器等级）/ 3 %
实验的数据记录
待测电阻电阻标 C 称值 R1/Ω R2/Ω RXi/Ω
RS/Ω ΔRS/Ω Δn/格
(平均值）
S/格
实验的数据处理(R 的数据处理相同）
下一步的调整，直到指针指向零。
实验的思考与讨论
电桥法测量电阻的原理和方法是什么？如何判 断电桥平衡？