用双臂电桥测导体电阻率
【2019年整理】2009双臂电桥测低电阻27935
注:电源选择K1
测量时先按下“B”按钮,再按“G”按钮。松开相反;
三、实验内容
1、测量导体的电阻率 (用 QJ31 仪器)
10、读 PNQ 。
五、 实验内容
1、用SB—82型滑线式电桥测低电阻
计算公式:
RX
R1 R2
RS
R1 R2
PNQ
MPNQ
M R1 R2
注:1、直流电压V取10v、电流取0.8~1.3A . 调节电流时断开K1、K2;
2、K1、K2 间歇 接通; 3、选择合适的倍率。
实验数据记录表
lmm
内容
一 dmm
大学物理实验 8
用双臂电桥测低电阻
实验内容: 1、测量导体电阻率; 2、测量铁棒电阻;
一、原理
电桥平衡条件:
IG=0
RX
R1 R2
RS
电桥平衡条件: IG=0
RX
R1 R2
RS
R3
rR4 R4
r
R1 R2
R3 R4
RX
R1 R2
RS
二、仪器原理图
2.1、仪器面板介绍
QJ31型双臂电桥测量低电阻的操作步骤:
Rs
内容 二
Rs
M2
M1
_
l mm
_
d mm
思考题(任选一): 1、双臂电桥与惠斯登电桥有哪些异同? 2、在双臂电桥电路中是怎样消除导线本身的电阻和接触电阻影响?
并做简要说明。
四、SB—82 型滑线式直流双臂电桥
大学物理实验报告 双臂电桥测低电压
实验报告双臂电桥测低电压电阻值按其大小可分为高、中和低三种阻值,100kΩ以上称为高电阻,中电阻得范围约在1Ω-100kΩ,1Ω以下的电阻称为低电阻。
不同的电阻,测量方法的不同。
惠斯通电桥用来测量中值电阻时,可以忽略接触电阻及连接导线的电阻(称为附加电阻,约为10-4~10-2Ω)带来的影响。
但是,在测量1Ω以下的低电阻时就不行了,例如:测量电阻值为0.01Ω的电阻时,若接触电阻为0.01Ω左右时,其百分比误差为0.010.01=100%,这就无法得出测量的结果。
根据惠斯通电桥原理改进的双臂电桥(又称为开尔文电桥)利用补偿法修正系统的误差,能够较高地消除附加电路带来的影响,适合于测量10-5~10-2Ω范围内的电阻。
关键词:电阻;惠斯通电桥;双臂电桥一、实验目的1.了解双臂电桥测电阻的原理和方法;2.用双臂电桥测导体的电阻率ρ和电阻温度系数α。
二、实验原理如图7-5-1所示是惠斯通电桥测电阻原理的线路图,如果待测电阻RX 是低电阻,RS也应该是低电阻,R1和R2可以用高电阻。
虽然,连接R1和R2的四根导线的电阻和接触电阻相对于高电阻R1和R2可以忽略。
但是,连接待测电阻RX和低电阻RS导线的电阻和接触电阻相对于低电阻RX 和低电阻RS来说,对测量的结果的影响就不可以忽略。
所以,惠斯通电桥不能测低测电阻,要测低电阻就必须改进。
为了消除上述接触电阻的影响,首先研究用伏安法测金属棒电阻R的情况,如图7-5-2(a)所示。
途中电流I在A处分为I1和I2两分支电流,考虑接线的电阻和接触电阻:I1流经A点处电流表和金属棒间的接触电阻r1再流入R;I2流经A点处电压表和金属棒间的接触电阻r3再流入电压表。
同理可知,当I1和I2汇合到B点时,必须流过r4和r2。
因此,可以把r1和r2看作与R串联。
而把r3和r4看作与电压表串联,它们的等效电路如图7-5-2(b)所示。
如此说来,电压表上的指示值包括了r1、r2和R上的电压。
使用双臂电桥测量
02
双臂电桥测量原理
电桥基本原理
电桥平衡条件
当电桥四个桥臂电阻的乘积相等 时,电桥达到平衡状态,此时电 桥输出为零。
惠斯通电桥
一种常用的电桥电路,由四个电 阻组成,通过调节可变电阻使电 桥平衡,从而测量未知电阻。
双臂电桥结构
双臂电桥组成
双臂电桥由两个单臂电桥组成,每个 单臂电桥包括一个已知电阻和一个待 测电阻。
检查设备完好性
检查双臂电桥各部件是否完好,如电 源线、测量线、接线柱等,确保设备 能正常工作。
连接电路
连接电源线
将双臂电桥的电源线接入电源插座,注意电源线 的极性,确保正确接入。
连接测量线
将双臂电桥的测量线分别连接到待测电阻的两端, 注意测量线的极性,确保正确连接。
检查电路连接
检查电路连接是否牢固,确保测量过程中不会出 现接触不良或断线等问题。
03
由于操作失误或仪器故障引起的异常偏差,通常可以通过数据
分析和检查来识别并排除。
减小误差的方法
选择高精度仪器
使用更高精度的双臂电桥可以减 小仪器误差。
控制环境条件
保持稳定的温度、湿度和电磁环 境,以减小环境误差。
规范操作过程
严格遵守测量操作规程,提高操 作准确性和读数精度,以减小操
作误差。
数据处理与分析
消除引线电阻影响
在测量低电阻时,引线电阻会对测量结果产生显著影响。双 臂电桥通过特殊设计,可以消除引线电阻的影响,从而提高 测量精度。
应用于精密测量领域
双臂电桥在精密测量领域具有广泛应用,如测量金属导体的 电阻率、超导材料的临界电阻等。
双臂电桥概述
基本原理
双臂电桥采用惠斯通电桥的基本原理,通过调节电桥平衡来测量未知电阻。与常规电桥不同的是 ,双臂电桥在测量过程中同时调节两个桥臂的电阻,使得电桥更加平衡,从而提高测量精度。
直流双臂电桥测电阻
直流双臂电桥测电阻
直流双臂电组电桥是用于工矿企业的精密测量仪器,外文名DC double electric bridge,采用凯尔文线路的携带式精密直流双臂电桥。
适用于工矿企业、科研单位的实验室和车间现场乃至野外工地对各类低值电阻如金属导体导电率、直流分流器、开关接触电阻、电线电缆及各类电机、变压器的直流电阻等作精密测量。
直流双臂电阻电桥主要由电阻元件选用优质合金材料绕制而成,并经长期高低温老练和严格工艺处理、调整,使电阻元件的温度系数小,准确度高和年稳定性好;电桥采用方克精密仪用开关,接触电阻和变差小;采用JZ2A改进型指零仪,灵敏度高,噪音小、功耗低。
具有测量范围广、可靠性高、体积小、重量轻、便于携带等特点。
符合GB3930-83《测量电阻用直流电桥》要求。
直流双臂电桥的型号很多,操作方法与直流单臂电桥基本相同。
双臂电桥
工业大学物理实验中心
【目的与要求】
①了解双臂电桥测小电阻的原理和方法。 ②用双臂电桥测量导体的电阻率。
【实验仪器】
QJ44型双臂电桥,待测电阻,四端电阻器
【实验原理】
R
x
R R R
1 2
s
惠斯登电桥原理图
惠斯登电桥只能测量中等阻值电阻,当 待测电阻小于1欧时,由导线和接触带 来的电阻影响很大,将电阻的四端接法 引入单臂电桥,发展为双臂电桥。
电流端
电压端
A1 A2
RX I3
B1 B2 R3 I2
r
B3
Rb
D1
B4
F R4 I2 Ig=0 R2
I3
D2
G R1 I1 C E
I1
I 3 Rx I 2 R3 I1 R1 I 2 R4 I 3 Rb I1 R2 I R R I I r 4 3 2 2 3
D
用双桥测出R
8、箱式双桥中,选择倍率K的原则是什么? 9、箱式电桥中,灵敏度调节的原则是什么? 10、测量中,随着时间的延长,R值会变化,为什么?
【数据记录】
1
直径d (mm) 电阻值 ( ) 长度 (mm)
2
3
400.0
【数据处理】
标准差的传递公式
其中
标准误差: 结果表示:
【思考题】
1、双桥与单桥有什么异同?
2、简要说明双桥是怎样消除导线电阻与接触电
阻误差的。 3、电阻 明t越大,R越大,但当时 ,这说 ,R=0,
即超导
Rt=0,超导,I不产生热,U=Uc,I=Ic
4、在箱式双桥中,倍率K=
5、在 怎样测出 6、
双臂电桥测量低电阻实验
双臂电桥测量低电阻讲义引言用惠斯顿电桥测量中等电阻时,忽略了导线电阻和接触电阻的影响,但在测量1Ω以下的低电阻时,各引线的电阻和端点的接触电阻相对被测电阻来说不可忽略,一般情况下,附加电阻约为10-5~10-2Ω。
为避免附加电阻的影响,本实验引入了四端引线法,组成了双臂电桥(又称为开尔文电桥),是一种常用的测量低电阻的方法,已广泛的应用于科技测量中。
【一】实验目的1.了解四端引线法的意义及双臂电桥的结构;2.学习使用双臂电桥测量低电阻;3.学习测量导体的电阻率。
【二】实验仪器QJ—19型单双臂电桥,待测电阻,电流,游标卡尺,千分尺,灵敏检流计,标准电阻,反向开关,电阻箱,导线等。
QJ—19型单双臂电桥简介QJ—19型电桥线路如图,板面布置如图1所示。
它是一种单双臂两用电桥,当作单臂电桥时,把3、4短路,在5、6上接上待测电阻,9、10接上电源即可进行测量。
它在结构上使R和Rˊ为同轴调节,保证两电阻值总是相等,在作双臂电桥使用时,调节R1=R2。
这样就保证了测低电阻时所要求的条件。
现在介绍作双臂电桥使用的方法图1 QJ-19型电桥原理图像使用时,将检流计、标准电阻和待测电阻的电位接头P1、P2分别接到“电计”、“标准”和“未知”(双)接线柱上。
待测电阻和标准电阻的电流接点(J1、J2)相串联后通过反向电键盘再通过可变电阻和电流表与电池两极相连,如图 2 所示。
板面上的粗、细和短路按钮,分别是检流计支路开关S1、S2和S3。
R和Rˊ是采取同轴调节(面板上只标出R)各由五个十进盘电阻组成,分别为×100,×10,×1,×0.1、×0.01Ω。
R的数值决定待测电阻的有效位数。
另一对比率臂R1和R2分别可调节成104、103、102、10四个阻值。
作双臂电桥使用时必须使R1=R2 。
R1和R2的取值根据R s和R x数量级而定,必须保证R的×100档取非零值。
直流双臂电桥测金属的电阻率
摘要:电阻是基本的电参数之一,其测量的方法很多,为了能够准确实用的测量电阻值,对于不同电阻采用的测量方法和使用的仪表是不同的。
本文主要阐述通过使用直流双臂电桥准确的测量低值电阻。
关键词:电阻测量方法直流双臂电桥低值电阻1 电阻的分类及测量方法电阻按照阻值的大小分为低值电阻(10-5Ω-1Ω)、中值电阻(1Ω-1MΩ)、高值电阻(大于1MΩ)。
其测量的方法可分为低值电阻的阻值测量使用双臂电桥,中值电阻的阻值测量使用万用表欧姆档、伏安法和单臂电桥,高值电阻的阻值测量使用兆欧表。
2 直流双臂电桥测量低值电阻直流双臂电桥又称凯尔文电桥是从单臂电桥演变成的一种专门测量低值电阻的比较仪器。
2.1 双臂电桥测量低值电阻的原理用单臂电桥测电阻时,未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻,这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大,导线电阻和接触电阻(以下称附加电阻)很小,对测量结果的影响可忽略不计。
附加电阻约10-2Ω量级,在测低电阻时就不能忽略了。
考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。
由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,所以由R=V/I得到的电阻是(Rx+ Ri1+ Ri2)。
当待测电阻Rx很小时,不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量结果的影响。
为消除接触电阻的影响,接线方式改成四端钮方式,A、D为电流端钮,B、C为电压端钮。
此时毫伏表上测得电压为Rx的电压降,由Rx=V/I即可准确计算出Rx。
把四端接法的低电阻接入原单臂电桥,演变成双臂电桥,等效电路标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2,这些接触电阻都连接到双臂电桥电流测量回路中,只对总的工作电流I有影响,而对电桥的平衡无影响。
将标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2和待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2分别连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R2、R3、R4相串联,对测量结果的影响也及其微小,这样就减少了这部分接触电阻和导线电阻对测量结果的影响。
直流双臂电桥测电阻
用直流双臂电桥测低电阻电阻按阻值大小区分,大致可分为三类:阻值1以下为低值电阻,在1到100k之间的为中值电阻;在100 k以上的为高值电阻.测量不同阻值的电阻,所用方法是不同的.如用惠斯登电桥测未知电阻Rx时,必须用导线将Rx接到电桥上。
但是,导线本身有电阻,接触点也有电阻,由于导线电阻和接触电阻(总称为附加电阻,其数量级~10-2 ),使Rx的测量不确定度增大。
如果Rx是小于1的电阻,则必须设法消除导线电阻和接触电阻对测量结果的影响,惠斯通电桥对此则无能为力。
双臂电桥(也叫开尔文电桥)就是为了消除附加电阻对测量结果的影响而设计的,它适用于10-6~102电阻的测量。
一、实验基本要求1、熟悉双臂电桥测量低电阻的原理。
2、了解单臂电桥与双臂电桥的关系和区别。
3、学会QJ-42型双臂电桥测量低电阻的方法。
二、仪器简介序号名称型号技术规格1直流双臂电桥1台(使用方法见附录)QJ42=0.000222螺旋测微计1台量程:0~25 mm 分度值:0.01 mm0.004mm∆=仪3 游标卡尺1把分度值仪=∆配件电键、导线,米尺(mm 1.0=∆仪)、四端接法待测低电阻(黄铜棒、铁棒、粗铜导线)三.实验原理用单臂电桥测电阻时,未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻,这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大,导线电阻和接触电阻(以下称附加电阻)很小,对测量结果的影响可忽略不计。
附加电阻约10-2量级,在测低电阻时就不能忽略了。
考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。
图1为测量电阻Rx 的电路,考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路如图2所示。
由于毫伏表内阻Rg 远大于接触电阻Ri3和Ri4,所以由R =V /I 得到的电阻是(Rx+ Ri1+ Ri2)。
当待测电阻Rx 很小时,不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量结果的影响。
为消除接触电阻的影响,接线方式改成四端钮方式,如图3所示。
双电桥测电阻
金属丝
10
15
20
25
30
35
40
铜
R3/R1
RN
铝
R3/R1
RN
铁
R3/R1
RN
注:因反向接通电源时的数据跟正向接通电源时的数据几乎相同,所以没写在表里。
金属丝直径d
金属丝
1
2
3
4
5
平准直
铜
d初
d末
铝
d初
d末
铁
d初
d末
金属丝的电阻率(ρ= d2RX/4L)
金属丝
10
15
20
25
图1伏安法测电阻图2四端引线法测电阻
2.双臂电桥测量低电阻
用惠斯顿电桥测量电阻,测出的RX值中,实际上含有接线电阻和接触电阻(统称为RJ)的成分(一般为10-3~10-4Ω数量级),通常可以不考虑Rj的影响,而当被测电阻达到较小值(如几十欧姆以下)时,Rj所占的比重就明显乐了。
图3双臂电桥测低电阻
如图3中,R1,R2,R3,R4为桥臂电阻。RN为比较用的已知标准电阻,RX为被测电阻。RN和RX均采用四端引线的接线法,电流接点为C1,C2,位于外侧;电位接点是P1,P2位于内侧.了解四端引线法的意义及双臂电桥的结构;
2.学习使用双臂电桥测量低电阻;
3.学习测量导体的电阻率;
二.实验原理
1.四端引线法测量低电阻
测量中等阻值的电阻,用伏安法、惠斯顿电桥法是比较容易的方法,但在测量<1Ω的低值电阻时都有发生了困难。这是因为导线本身的电阻和导线端点接触电阻的存在,这些附加电阻值一般在10-4~10-2Ω之间,与待测量的电阻值相比较,不能忽略不计。如图1-1伏安法测电阻的电路图,待测电阻RX两侧的接触电阻和导线电阻以等效电阻r1、r2、r3、r4表示,通常电压表内阻较大,r1和r4对测量的影响不大,而r2和r3与被测电阻RX串联在一起(r2+RX+r3),若r2和r3数值与RX为同一数量级,或超过RX,显然不能用此电路来测量RX。
直流双臂电桥测电阻实验报告
直流双臂电桥测电阻实验报告嘿,各位朋友,咱们今天要聊的可是个高科技玩意儿——直流双臂电桥测电阻实验!这玩意儿就像是我们口袋里的精密仪器,能帮我们轻松搞定各种电阻测量。
不信?跟着我一起走进这个神奇的世界吧!首先得说说这个直流双臂电桥,它长得跟个大号的三脚架似的,中间那根“手臂”特别长,两边各有个“手”,一左一右,稳稳地托着那根导线。
别看它长得高冷,其实它心里可热情了,能测出各种电阻值,就像个全能小能手。
咱们开始实验之前,得先把电桥给调好。
调电桥嘛,就跟玩魔术似的,得把导线插进去,还得调调位置,让它稳稳当当的。
调好了之后,咱们就开始测电阻了。
这时候,咱们可得注意了,不能心急,得慢慢来,一点点调整那个旋钮,直到看到指针稳稳地停在某个数字上。
这个过程啊,就像是在玩一个心跳加速的小游戏。
你得小心翼翼地移动那个旋钮,生怕一不小心就打破了游戏的平衡。
等指针停下来后,你就能看到那个数字了,那就是你的电阻值!是不是觉得特别有趣?对了,你们有没有试过用这个电桥测电阻的时候,突然听到“咔嚓”一声,然后整个电桥都晃悠起来?那种感觉就像是你刚刚做了一个超酷的动作,结果不小心让整个舞台都跟着动起来一样。
不过别担心,这种情况很少见,只要电桥没坏,问题应该不大。
说到电桥坏了,这里我得提一个小窍门。
电桥会因为接触不良或者线头松动而出问题。
这时候,咱们可以试试用酒精棉球擦擦那些接触点,或者换个新的导线试试。
如果还是不行,那就得找专业的人来帮忙了。
我要说的是,虽然这个直流双臂电桥测电阻实验看起来挺复杂的,但只要你掌握了方法,操作起来还是挺简单的。
而且呢,通过这个实验,我们还能学到很多关于电阻的知识,对物理的理解也会更上一层楼。
所以,下次遇到类似的实验,不妨大胆地去尝试一下,说不定你就能成为下一个科学小达人哦!。
双臂电桥测低电阻实验报告
大学物理实验报告实验题目:开尔文电桥测导体的电阻率姓名:杨晓峰班级:资源0942 学号:36 日期:2010-11-16实验目的:1.了解双臂电桥测量低电阻的原理和方法。
2.测量导体电阻率。
3.了解单、双臂电桥的关系和区别。
实验仪器本实验所使用仪器有双臂电桥、直流稳压电源、电流表、电阻、双刀双掷换向开关、标准电阻、低电阻测试架(待测铜、铝棒各一根)、直流复射式检流计(C15/4或6型)、千分尺(螺旋测微器)、米尺、导线等。
实验原理:双臂电桥工作原路:工作原理电路如图1所示,图中Rx是被测电阻,Rn是比较用的可调电阻。
Rx和Rn各有两对端钮,C1和C2、Cn1和On2是它们的电流端钮,P1和P2、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。
接线时必须使被测电阻Rx只在电位端钮P1和P2之间,而电流端钮在电位端钮的外侧,否则就不能排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响。
比较用可调电阻的电流端钮Cn2与被测电阻的电流端钮C2用电阻为r的粗导线连接起来。
R1、R1'、R2和R2'是桥臂电阻,其阻值均在lOΩ以上。
在结构上把R1和R'1以及R2和R2'做成同轴调节电阻,以便改变R1或R2'的同时,R1'和R2'也会随之变化,并能始终保持测量时接上RX调节各桥臂电阻使电桥平衡。
此时,因为Ig=0,可得到被测电阻Rx为1、为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接2—4—1图1 直流双臂电桥工作原理电路可见,被测电阻Rx仅决定于桥臂电阻Rz和R1的比值及比较用可调电阻Rn而与粗导线电阻r无关。
比值R2/R1称为直流双臂电桥的倍率。
所以电桥平衡时被测电阻值=倍率读数×比较用可调电阻读数因此,为了保证测量的准确性,连接Rx和Rn电流端钮的导线应尽量选用导电性能良好且短而粗的导线。
只要能保证,R1、R1'、R2和R2'均大于1OΩ,r又很小,且接线正确,直流双臂电桥就可较好地消除或减小接线电阻与接触电阻的影响。
大学物理-双臂电桥测金属丝电阻率
大学物理设计性实验课程名称大学物理设计性试验实验项目双臂电桥侧金属丝电阻率辅导教师专业班级姓名学号电阻率是表征导体材料性质的一个重要物理量。
测量导体的电阻率一般为间接测量,即通过测量一段导体的电阻,长度及其横截面积,在进行计算。
而电阻的测量方法很多,电桥是其常用方法之一。
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。
【实验目的】1.了解四端引线法的意义及双臂电桥的结构;2.学习用双臂电桥测低值电阻的原理和方法。
3.掌握用双臂电桥测量几种金属棒的电阻,并计算其电阻率。
【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)。
但在测丝,B 和C 接点间用较粗的U 形铜棒连接。
P 和Q 是两个弹簧片,起固定R x 的作用。
标尺用螺丝固定在铜棒的前面,这样可在尺上直接读出MN 的长度。
铜棒AB 镀了防腐蚀材料。
M 是一用胶木和接触弹簧片组成的滑块,且固定在粗的金属棒上。
除BC 间的接线在板的上面,其他连接均在板下,均用粗铜线。
电阻间的接线柱有板上部分和板下部分,板上是旋钮接线柱,板下是由螺丝固定的垫圈和焊片。
左边电阻配法是按顺时针方向依次为100Ω、450Ω、450Ω、100Ω;右边相同。
配阻计算如下:由于电阻对称的分布,可只设左边阻值依次为x 1、x 2、x 3、x 4按设计要求,列方程10/)(1)/()(1.0)/(432143214321=++=++=++x x x x x x x x x x x x用矩阵解线性方程组的方法解出通解,得到x 1:x 2:x 3:x 4=2:9:9:2于是考虑现有电阻和对实验准确度的影响,精挑细选100Ω、20Ω和430Ω三种规格的电阻。
直流双臂电桥测电阻
用直流双臂电桥测低电阻电阻按阻值大小区分,大致可分为三类:阻值1Ω以下为低值电阻,在1Ω到100kΩ之间的为中值电阻;在100 kΩ以上的为高值电阻.测量不同阻值的电阻,所用方法是不同的.如用惠斯登电桥测未知电阻Rx时,必须用导线将Rx接到电桥上。
但是,导线本身有电阻,接触点也有电阻,由于导线电阻和接触电阻(总称为附加电阻,其数量级~10-2 Ω),使Rx的测量不确定度增大。
如果Rx是小于1Ω的电阻,则必须设法消除导线电阻和接触电阻对测量结果的影响,惠斯通电桥对此则无能为力。
双臂电桥(也叫开尔文电桥)就是为了消除附加电阻对测量结果的影响而设计的,它适用于10-6~102Ω电阻的测量。
一、实验基本要求1、熟悉双臂电桥测量低电阻的原理。
2、了解单臂电桥与双臂电桥的关系和区别。
3、学会QJ-42型双臂电桥测量低电阻的方法。
二、仪器简介三.实验原理用单臂电桥测电阻时,未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻,这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大,导线电阻和接触电阻(以下称附加电阻)很小,对测量结果的影响可忽略不计。
附加电阻约10-2Ω量级,在测低电阻时就不能忽略了。
考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。
图1为测量电阻Rx的电路,考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路如图2所示。
由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,所以由R=V/I得到的电阻是(Rx+ Ri1+ Ri2)。
当待测电阻Rx很小时,不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量结果的影响。
图1 测量电阻的电路图图2等效电路图图3 四端接法电路图图4 四端接法等效电路为消除接触电阻的影响,接线方式改成四端钮方式,如图3所示。
A、D为电流端钮,B、C为电压端钮,等效电路如图4。
此时毫伏表上测得电压为Rx的电压降,由Rx = V/I即可准确计算出Rx。
把四端接法的低电阻接入原单臂电桥,演变成图5所示的双臂电桥,等效电路如图6所示。
双臂电桥实验
课题实验探究指导老师: 张楷组员 张伦 张晓鹏 董蓬娟 石景政 王冬2013年5 月双臂电桥测金属丝电阻率双臂电桥测金属丝电阻率电阻率是表征导体材料性质的一个重要物理量。
测量导体的电阻率一般为间接测量,即通过测量一段导体的电阻,长度及其横截面积,在进行计算。
而电阻的测量方法很多,电桥是其常用方法之一。
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。
【实验目的】1. 了解双臂电桥测低电阻的原理和方法。
2. 测定导体的电阻率。
3. 了解单、双臂电桥的关系和区别。
【实验仪器】QJ44型双臂电桥、电阻箱、指针式检流计、千分尺、单刀单掷开关 个、电阻测试架、标准电阻、导线若干等。
0.001 标准电阻(0.01级 低电阻测试架(待测铜、铝棒各一根)JWY型直流稳压电源(5A15V)检流计①检流计,其上有机械调零器;②电位端接线柱(P1、P2);③电流端接线柱(C1、C2);④倍率开关;⑤电源选择开关;⑥外接电源接线柱;⑦标尺;⑧读数盘Rb;⑨检流计按钮开关;⑩电源按钮开关。
单刀单掷开关2个电阻箱5个【实验原理】⑦⑧⑨⑩④⑥⑤B外B内电源选择C1P1P2C2B外+-B G1 234567891011Ω×10-4×10-3×10-2×10-1×1G短路①②③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(1Ω以下的电阻),由于导线电阻和连接点的接触电阻(数量级为102-~104-Ω)的存在,惠斯登电桥的测量误差将显著增大,甚至根本无法测量。