用單雙臂電橋測(cè)電阻

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1、§3.1用單雙臂電橋測(cè)電阻【預(yù)習(xí)重點(diǎn)】1.電橋的平衡條件和靈敏度。2.電橋測(cè)電阻時(shí)怎樣消除系統(tǒng)誤差和實(shí)現(xiàn)最佳測(cè)量條件。3.箱式電橋的使用方法。【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.學(xué)習(xí)和掌握單雙臂電橋測(cè)電阻的原理和方法。2.分析并觀察電橋線路可能出現(xiàn)的故障。3.用箱式電橋測(cè)電阻。【實(shí)驗(yàn)原理】、單臂電橋1、電橋的結(jié)構(gòu)和平衡條件單臂電橋的原理電路如圖，電阻Rx、R、R1和R2連成一個(gè)四邊形，每一邊稱為電橋的一個(gè)橋臂。以四邊形對(duì)角頂點(diǎn)A、B作為輸入端，與電源E相連；另兩頂點(diǎn)C、D作為輸出端，與檢流計(jì)相連。檢流計(jì)用來(lái)比較兩輸出端的電位，檢驗(yàn)有無(wú)電流輸出。支路A-E-B和C-G-D稱電橋的兩個(gè)橋路。電橋的平衡條件：設(shè)Rx是

2、待測(cè)電阻，其他三個(gè)是已知電阻，且可調(diào)其阻值。只調(diào)R，或調(diào)R1和R2的比值，就可使C、D兩點(diǎn)電位相等，電橋無(wú)輸出，通過(guò)通過(guò)檢流計(jì)的電流I為零（指針不偏轉(zhuǎn)），這種狀態(tài)稱為電橋平衡。通過(guò)R1和R2的電流相同，設(shè)為I1，通過(guò)R和Rx的電流也相同，設(shè)為I2，四個(gè)橋臂上的電壓有如下關(guān)系：即：由平衡條件得待測(cè)電阻：式中R1和R2稱為比例臂，R稱為比較臂。2．電橋的靈敏度電橋平衡后，若改變?nèi)我粯虮垭娮?，必然?huì)破壞平衡，使檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。設(shè)電橋平衡后，將某一橋臂R改變一小量△R，引起檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)為△n，則定義電橋靈敏度為3．系統(tǒng)誤差的消除（1）．誤差分析?？紤]電橋靈敏度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，可得出不確定度的傳播

3、律為式中第4項(xiàng)本實(shí)驗(yàn)比例臂使用0.1級(jí)電阻箱，比較臂使用0.02級(jí)電阻箱，按級(jí)數(shù)規(guī)定的相對(duì)引用誤差分別為N為電阻箱的轉(zhuǎn)盤數(shù)，R為電阻箱使用時(shí)的取值。R為一次測(cè)量，按均勻分布，因此式中的第3項(xiàng)可?。?）．測(cè)量的最佳條件。二、箱式電橋本電橋?yàn)閱伪垭p臂兩用電橋，通過(guò)開關(guān)轉(zhuǎn)換，可以方便地用單臂電橋方式測(cè)量1—105Ω的電阻；用雙臂電橋方式測(cè)量10—10-4Ω的電阻?！緦?shí)驗(yàn)儀器】、單雙兩用電橋二、電阻箱三、檢流計(jì)1輸入端2電流量程選擇鈕3接地端4調(diào)零鈕5刻度6指針?biāo)?、電源、滑線變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、待測(cè)金屬膜電阻【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】一、用單臂電橋測(cè)未知電阻1．由3個(gè)電阻箱與1個(gè)待測(cè)電阻按圖接線組成單臂電橋，把1

4、#待測(cè)電阻Rx接到橋臂的左端，打開開關(guān)，把保護(hù)電阻滑線變阻器Rs取為最大。2．取比例臂電阻R1/R2=1，要求R1>100Ω，然后合上開關(guān)，調(diào)節(jié)R的阻值使檢流計(jì)指示為零，由于保護(hù)電阻Rs為最大，此時(shí)電橋的靈敏度較低，電橋可能并未實(shí)現(xiàn)平衡，需要減小保護(hù)電阻Rs以提高電橋的靈敏度，再看檢流計(jì)是否指示為零，不是則需要調(diào)節(jié)R使檢流計(jì)指示為零。最后要把保護(hù)電阻Rs取為零（即電橋靈敏度最高），再調(diào)節(jié)R的阻值使檢流計(jì)指示為零，如果單調(diào)節(jié)R不能使檢流計(jì)恰好指零，則需要調(diào)節(jié)R1或R2使檢流計(jì)指示為零。在此條件下測(cè)電橋的靈敏度，給R一個(gè)較小的改變量△R，由于電橋失去平衡，檢流指示不為零，記錄指針的最大偏轉(zhuǎn)格數(shù)。

5、3．為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，把待測(cè)電阻Rx換接到橋臂的右端，再按照步驟2測(cè)量1次。二、用箱式電橋測(cè)未知電阻1．用單臂電橋測(cè)電阻2#電源線連到市電上，打開后板上開關(guān)，預(yù)熱10分鐘后，靈敏度調(diào)至最小，調(diào)零使表頭指針指零。S開關(guān)打向“單”位置，用導(dǎo)線將被測(cè)電阻連接到“Rx”兩個(gè)接線端子上，按表推薦的方案，根據(jù)Rx估計(jì)值，選擇適宜的M值（被率值），盡可能使R的*100盤有一個(gè)字。將“內(nèi)接、外接”開關(guān)打向“內(nèi)接”，按下G開關(guān)和B開關(guān)。從高到低，調(diào)節(jié)R各盤值，使表頭指針歸零或接近零，使電橋平衡或接近平衡。將靈敏度逐漸調(diào)至最大，電橋平衡后，測(cè)試完畢，抬起B(yǎng)開關(guān)，G開關(guān)，按下式計(jì)算被測(cè)電阻值：Rx=MR2．用

6、雙臂電橋測(cè)電阻3#10Ω以下電阻測(cè)定應(yīng)用雙橋法測(cè)量。被測(cè)電阻按四端方式（見圖）連接到儀器的C、P、P、C端子上，估計(jì)被測(cè)電阻值，按表推薦方案，選擇好Rs（雙橋方式下內(nèi)附的標(biāo)準(zhǔn)電阻）及M（僅有、供選擇），當(dāng)開關(guān)M置于檔，則M=100Ω。按下G開關(guān)，再按下B開關(guān)，快速調(diào)整R各值使電橋平衡。如果一次調(diào)整不完，可以抬起B(yǎng)開關(guān)，過(guò)1-2秒再按下B開關(guān)，繼續(xù)前面的平衡操作。電橋平衡后，按下式計(jì)算被測(cè)電阻：Rx=Rs