資源描述：
《用惠斯登電橋測電阻》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、用惠斯登電橋測電阻橋式電路是最常見的電路，由橋式電路制成的電橋，是一各種精密的電學測量儀器，可用來測量電阻、電容、電感和電平等電學量。并能通過轉(zhuǎn)換測量，測出其它非電學量，如溫度壓力、頻率、真空度等。電橋是一種用比較法測量的儀量，即將未知量跟已知量相比較進行測量，它具有較高的靈敏度和準確度，在自動控制和瞬息萬變動檢測中得到廣泛的應用。根據(jù)用途不同，電橋有多種類型，其性能構(gòu)造各有特點。在各種電橋中，惠斯登電橋是其中最基本的一種。它通常用來準確測量10—的中值電阻，惠斯登電橋又稱直流單臂電橋?！緦嶒災康摹?．了解橋
2、式電路的基本結(jié)構(gòu)及測電阻的原理2．掌握橋式電路的連接和調(diào)節(jié)電橋平衡的方法3．學會用自組電橋和箱式電橋測電阻【實驗儀器】旋轉(zhuǎn)式電阻箱，檢流計，滑線變阻器，比例電阻盒，待測電阻盒，開關(guān)，直流穩(wěn)壓電源。QJ-23型箱式電橋【實驗原理】如果將待測電阻Rx與標準電阻并聯(lián)到電源上，如圖（1）所示，則有：，即圖（1）如果兩支路的電流、和標準電阻的阻值已知，則可求出。這是從數(shù)學表達形式上看。如果從物理實驗方面看，要用上式求。還必須解決兩個問題：一是、怎樣測？若用電流表測則不可避免地存在誤差；二是公式是通過并聯(lián)條件，即相比較的
3、兩電阻、兩端的電壓相同而得到的。怎樣確保這個條件？圖(2)惠斯登1843年發(fā)明的電橋解決了以上兩個問題。他在AB和AD之間用標準電阻代替。在BD之間用靈敏電流計確定兩點等電勢。這樣由圖（1）改為圖（2）的惠斯登電橋(又稱單電橋)。由于檢流計在BD支路像“橋”一樣架于BD之間。故稱為電橋。、、、稱為四個橋臂。稱為比例臂。為比較臂。為待測臂。當BD兩點電勢相等時，靈敏電流計G中無電流通過。=0.指針不偏轉(zhuǎn)，稱為電橋平衡。否則電橋不平衡。由于電橋采用待測電阻與標準電阻相比較的方法。而制造較高精度的標準電阻并不困難。
4、同時，靈敏電流計只用來判斷有無電流，只要有足夠的靈敏度即可。不存在接入誤差。因此，用電橋測電阻準確度高，這是電橋測電阻的主要優(yōu)點。惠斯登電橋是最常用的直流電橋。當B、D兩點間電勢不等時，有電流通過檢流計，電橋不平衡。調(diào)節(jié)，使檢流計中電流為零(=0)，此時B、D兩點間電勢相等，電橋達到平衡，于是有,此式即為本實驗的測量公式。式中C=R1/R2稱為比例系數(shù)由測量公式知，當電橋平衡時，四個橋臂的電阻間有一個簡單的關(guān)系：兩相對橋臂電阻的乘積相等。顯然，Rx可由標準電阻R1、R2和Rs求得，與電源的電壓無關(guān)。所以，電橋
5、測電阻實質(zhì)上是比較測量法。由于標準電阻有很高的精確度，因而用電橋測電阻也有很高的精確度。為了測量方便，箱式電橋上、比例系數(shù)C=R1/R2取成固定比率(倍率)。測量時先確定C，然后調(diào)節(jié)Rs使電橋平衡，由公式Rx=CRs得到測量結(jié)果?！緦嶒瀮?nèi)容及步驟】一．用自組電橋測電阻1．合理布置儀器，按線路圖接線，打開工作電源，調(diào)輸出電壓為5.0V。2．取R1::R2=1:1，用萬用表粗測Rx值()，調(diào)Rs≈Rx，并使Rn阻值最大。接通電源，合閘刀K1，用萬用表檢測AB和AD兩電壓，調(diào)Rs使之約等；點按檢流計電計鈕，調(diào)Rs使
6、電橋平衡(檢流計無電流通過)。調(diào)Rn阻值最小，合閘刀K0(使保護電阻短路)，再次點按檢流計電計鈕，微調(diào)Rs使電橋完全平衡，記Rs的示值（即Rx值）。3．交換R1與R2的位置，重復步驟2，記下示值R’s，并根據(jù)公式求出待測電阻。由自組電橋不確定度公式計算Rx的不確定度，寫出結(jié)果表達式。電阻箱誤差公式，式中α為電阻箱準確度等級，Rs為測量時電阻盤示值，N為測量時實際使用的電阻盤個數(shù)。4.取R1::R2=1:2,用萬用表粗測Rx值()，重復2、3步驟，求出第二個待測電阻。二．用箱式電橋測電阻1．將電橋上檢流計（G）
7、的聯(lián)接片從“內(nèi)接”換到“外接”,用萬用表粗測待測電阻Rx的阻值，并將Rx接入電橋回路。2．選擇適當?shù)谋堵?C)，粗調(diào)四個刻度盤(Rs)與Rx約等，按下B和G健，微調(diào)刻度盤，使檢流計指針為零。此時，電橋達到平衡，記下Rs的示值和C值。3.在電橋達到平衡基礎的上微微改變刻度盤示值,使Rs改變?yōu)镽s+ΔRs,觀察檢流計指針的偏轉(zhuǎn)情況,記下檢流計指針偏離平衡位置的格數(shù)和ΔRs。4．待測電阻板由2個電阻組成，重復1、2、3步驟分別測出每個電阻及其串聯(lián)和并聯(lián)情況下的四個阻值。5．箱式電橋誤差公式：，式中α為電橋準確度等級
8、；Rs為測量時刻度盤示值；R0稱為基準值，隨測量范圍變化，定義為各量程內(nèi)最大的10的整數(shù)冪。檢流計的誤差公式：，式中C為倍率，ΔRs為電橋平衡后刻度盤示值的微小改變量；Δn為改變ΔRs后檢流計指針偏離平衡位置的格數(shù)。根據(jù)箱式電橋的不確定度公式，求出各自的不確定度，并寫出結(jié)果表達式?！緦嶒灲虒W指導要點】1．自組電橋接線時，應先接四個橋臂，再接橋支路，最后接入電源。2．用電橋測電阻之前，必須先用萬用表粗
