电桥测电阻

R t－t
Rt R0 (1 t )


Rt R0 R 1 k R0 t t R0 R0
五、实验内容及操作：
表四 研究热敏电阻的温度特性作出
R热 ~ T 关系曲线；
T（0C）
45
46 47 48 49 50 51 52 53 54 55
U g（mV） 0
R热
Rx R(1
程技术中应用更为广泛，比如有些电阻准确度
要求不高，但需要连续快捷的测量，就要应用
非平衡电桥。由于传感器的广泛应用，在非平
衡电桥中，某一个臂或几个臂可以是传感元件， 其阻值可随某一物理量的变化而相应改变，用 非平衡电桥可以快速连续地测定其阻值的改变， 因此可以得到该物理量的变化信息，从而完成
一定的测量。
公式1可以简化为：
Us Us Ug R 4 4 R4
—— 公式2
从公式2我们可以看出电桥输出的非平衡电压
与电阻的变化量成正比，而且为线性关系。利 用这种线性关系，我们可以制作电子秤和电子 温度计。
四、实验仪器选择 输出电流显示 输出电压显示
表二 用外接电阻箱研究非平衡电桥的 U g ~
关系，作出
1050 1100
Ug ~
1150
曲线。
Rx
（Ω ） 750
800
850
900
950
1000 0
1200
1250
Δ R（Ω ）

R R4
0
Ug
0 （mV）
过原点作一条斜线，使其与 Ug 曲线保持最大重合， 由图得出的 Ug 线性范围 (1， 2 ) ，并求出斜线的斜率；
所示。
三、实验原理：
当Rx的阻值发生变化时，
电桥处于非平衡状态。此时，
Ig 0 Ug 0 。其中 Ug 为数
字电压表指示的电压值，称为
非平衡电压。
三、实验原理：
Ug 为数字电压表，内阻可
以看做是
。假设电阻 Rx 的阻值
由 R4 变化到 R4 R ，运用电路分析 知识，可以算出电桥输出的非平衡 电压为：
五、实验内容及操作：
微调R3使Ug为0，此时，电桥平衡。
五、实验内容及操作：
3、测定铜电阻的温度系数： 电桥设置同上，电桥Rx端接铜电阻。
五、实验内容及操作：
取 R2 R3 30， 调节R1使 Ug 0， R1 R4 R 0，
此时电桥平衡，得出： R 0 R1。
3、选择合适的加热速度
一、实验目的：
1、了解电桥的组成和工作原理以及它在实际中的应用；
2、学会用直流电桥测室温下铜电阻和热敏电阻的阻值；
3、学会用外接电阻箱研究非平衡电桥的输出电压与应
变电阻的关系，通过作图研究其线性规律；
4、学会加热装置的使用，通过非平衡电桥测量铜电阻 的温度系数； 5、通过非平衡电桥测量热敏电阻的温度特性。
Rt R0 (1 t )


Rt R0 R 1 k R0 t t R0 R0
五、实验内容及操作：
4、研究热敏电阻的温度特性： （1）将热敏电阻与电阻箱 串联后接入 RX 端。
。
五、实验内容及操作：
（2）设置电桥为等臂状态，取 R1 R2 R3 9K （3）打开加热装置，用慢档加热，当温度 显示450时，调节外接电阻箱使电桥平衡， 此时 Rx R电阻箱 +R热敏 R 9K
1、读出铜电 阻的初始温度
2、设置好 温度上限
五、实验内容及操作：
铜电阻的温度每升高5℃，记录一次 Ug， 填
入表中。
4Ug 由测量值 根据公式 R t = Ug 算 1 R 0 Us 出对应的 R 值，并记入表中。
t
在坐标纸上作出 R t－t 曲线，由曲线求出 铜电阻的温度系数。
Ug R2 R4 R2 R R1 R3 Us ( R1 R4 )( R2 R3 ) R( R2 R3 )
式中的 R 为被测电阻的变化量。
三、实验原理：
电桥有三种形式：
等臂电桥：R1 R2 R3 R4
卧式电桥：R1 R4，R2 R3 立式电桥： R1 R2，R3 R4
R1
Rx
R2
R3
四、实验仪器介绍：加热装置
加热选择旋钮 （初始位置为“关”）
温度显示窗口
PID调节旋钮
温度设定旋钮 铜电阻接口 热敏电阻接口
四、实验仪器介绍：导线与电阻箱
五、实验内容及操作：
1、利用惠斯登电桥测室温时，铜电阻和热敏电 阻的阻值：
铜电阻 热敏电阻
R1= R1=
R2= R2=
R3 = R3 =
（4）继续加热，每升高10C，记录对应的
。
非平衡电压，直到550C。
所用公式：
Rx R(1
4ug us
)
R热 Rx R电阻箱
五、实验内容及操作：
750， 800，……1K， ……1.2K，1.25K， 分别记下电压Ug，将数据填入表格，作出 Ug－曲线。
改变Rx的值，依次取
三、实验原理：
将等臂或卧式条件代入式
R2 R4 R2 R R1 R3 Ug Us ( R1 R4 )( R2 R3 ) R( R2 R3 )
中，化简后得到：
Us 1 Ug= 4 1
——
2
公式1
R 其中： R4
称为电阻的应变
三、实验原理：
我们在设计电桥时，令 R R4 ，则 0 。
4u g us
)
Rx R电阻箱 +R热敏 R 9K
R热 Rx R电阻箱
大学物理实验
电桥测电阻
直流电桥是一种精密的非电量测量仪器， 有着广泛的应用。它的基本原理是利用已 知阻值的电阻，通过比例运算，求出一个 或几个未知电阻的阻值。直流电桥可分为 平衡电桥和非平衡电桥。平衡电桥需要通 过调节电桥平衡求得待测电阻阻值，如惠 斯登电桥、开尔文电桥均是平衡式电桥。
直流非平衡电桥相对平衡电桥而言，在工
三、实验原理：
其中R1、R2、R3为已知阻值的电阻。调节电 桥平衡，即使电流表G的示值为零，此时有： R1 R 2 Rx R 3 则： 。
R1 R 3 Rx R2
三、实验原理：
4、非平衡电桥的工作原理：
平衡电桥的工作原理是基
于被测电阻阻值固定而言的， 如果被测电阻阻值是变化的， 就无法用平衡电桥来测量。这 时，就要用非平衡电桥来进行 测量。 非平衡电桥的电路如右图
Ug
1

2
Us k 4
Ug
表三 利用非平衡电桥测定铜电阻的温度系数
初始值 温 度 t(℃) Ug（mv） Rt(Ω) t0=
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
Rt =
4Ug R = 1 R 0 根据公式 t Us
在坐标纸上作出
由测量值 Ug 算出对应的 R 值，并记入表中。 t 曲线，由曲线求出铜电阻的温度系数。
R铜 = R热敏 =
五、实验内容及操作：
2、用外接电阻箱研究非平衡电桥的 Ug与 的关系，做 出Ug 曲线，并对曲线进行线性和非线性分析。
选择单桥 （非平衡）档位
选择 电压（1.3V）
五、实验内容及操作：
将电阻箱接入电桥 Rx端口
五、实验内容及操作：
取电桥为等臂条件：R1 R2 R3 Rx 1K
二、实验仪器：
1、直流非平衡电桥实验箱
2、电阻箱
3、直流非平衡电桥加热装置
4、铜电阻
5、热敏电阻
三、实验原理： 1、电桥：是一种测量工具。它可以分为平衡电 桥和非平衡电桥。 2、常见平衡电桥有惠斯登电桥和开尔文电桥 （如图）等。
开尔文电桥
三、实验原理：
3、平衡电桥的工 作原理： 以惠斯登电桥 为例，当我们需要 测量电阻Rx的阻值 时，我们可以将电 阻Rx连接入惠斯登 电桥，如图所示。