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 仪器名称

直流电源 滑线变阻器1 滑线变阻器2

检流计

型号 DH1718C 1 J2354 J2354 AC5 规格

0-30V 5A

100Q 2A

100Q 2A

0.5kv

电阻箱的型号、规格及各档的等级

电阻箱 型号 规格 x 10000 x 1000 x 100 x 10

x 1

x 0.1 x 0.01

R 2 「ZX21a 111111 Q 0.1 0.1 0.2 0.5 1 2.0 5.0 无 R 3 ZX21a 111111 Q

0.1 0.1 0.2 0.5 2.0 5.0 无 R 4

ZX21a 111111

Q ；

0.1

0.1

0.2

0.5

2.0

5.0

无

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”一一平衡 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 （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 、 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

dc , U bc =U 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：

R x 占 R 4

R x 晋 R 4

R 3

R 2

“桥

” d 两 是： U ab =U

,

由于平衡时I g =0，所以b 、d 间相当于断路，故有

I 4=I 3

所以 I x =I 2

1 3R 3 - 1 2R 2

可得

R 4

R 2

二 R 3R x 或

R 4

般把

R 2 R 3

K 称为“倍率” 或“比率”,

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,

C

联立两式得：R x = . R4瓦

由上式可知：交换测量后得到的测量值与比例臂阻值无关。

4 •电桥灵敏度

电桥灵敏度就是电桥偏离平衡状态时，电桥本身的灵敏感反映程度。在实际测量中，为

了便于灵敏度的测量和计算灵敏度对测量结果的影响，多数用电桥的相对灵敏度，用S表

示。其定义为

n . ：n

S 二

也R x A R 4

R x R 4

物理意义：桥臂电阻的单位相对变化所引起的灵敏电流计的偏转格数。

5•正确使用箱式电桥。

本实验使用的是QJ23a型电桥，仪器自带工作电源和检流计实验时不需外接（电源和检流计）。

测量时先根据待测电阻的粗测值（用万用电表粗测）选取恰当的比例系数（倍率）K r, 选取的原则是在测量时应将测量盘电阻R4的各个刻度盘都用上，保证测量值有足够的有效

数字，再将金属柱开关由“外接”位置换接至“内接”位置。

仪器面板上标有B、G字母的按钮，分别表示电源和检流计开关，使用时应断续接通。接通时应先按B钮（先接通电源），再按G钮（后接通检流计）；断开时则应先断G钮（先断开检流计），再断开B钮（后断开电源）。测量完毕后应将短路金属柱重新换接至“外接” 位置上。要严格遵守此操作程序，否则，极易损坏检流计。

6.测量中检流计的保护。

检流计作为平衡指示器，其允许通过的电流非常小，因此在实验过程中特别强调保护检流计。

用自组电桥测量时，应根据待测电阻R x值，调R4与R x近似，调节电桥平衡时，要遵

循先粗后细的原则，粗测时，先将R G调至最大，在电桥支路上串入高阻R减小通过检流计

的电流；初步平衡后，再将R n调至最小，并将R短接进行细测。

用箱式电桥测量时，应根据待测电阻R x的值，选取适当的倍率心，并调R s与R x近似，调平衡时，严格执行先接通 B （电源），后接通G （检流计）；先断开G,后断B的操作程序，实验完毕后应及时将“内接”短路。

7•自组电桥线路中R G的作用。

滑线变阻器（R G）作为限流器串接于电源回路中，不仅用于调节桥臂电流的大小，而且还对电桥灵敏度起着调节作用。

粗测时，将其阻值调至最大，使桥臂电流减小，降低电桥灵敏度；细测时，将其阻值调至最小，使桥臂电流增大，提高电桥灵敏度。

实验内容

1、选择被测电阻及测量参数：选择好待测的电阻，根据其阻值范围选择合适的K值，

由K值确定R2、R3的阻值，保证R4有4位效数字（如R x为250 Q，为了保证 &有4位有效数字，R2为100.0Q, R3为1000.0, R4约为2500Q）。

注：选定电阻后，计算电阻额定电压，以便选择电源工作电压值。

2、查电源：打开电源，选好输出端，利用电压微调调节输出电压最小，然后关闭电源。

3、接线：按照实验线路图布置仪器，依照回路接线法接线。再检查各实验参数及连线