低值電阻的測量(探究性實驗報告)

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1、低值電阻的測量通常1Q以下的電阻叫作低電阻。在日常生產(chǎn)和實踐屮，很多時候要對低電阻進行測量，如電線電纜20°C導(dǎo)休電阻、金屬熱處理過程中的電阻、金屬焊接后電阻率的變化，電阻值在104-108Q,甚至更小。因測量電路中總是存在接觸電阻和導(dǎo)線電阻，其數(shù)量級有時和被測電阻相同，茯至高丁?被測電阻，所以會對測量結(jié)果造成很大影響，甚至使測量結(jié)果完全失去正確性。四引線法較好地避免了接觸電阻和導(dǎo)線電阻的影響，因此用以下三種方法中測量低電阻時都要采用四引線法。四引線法體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)電阻與待測電阻的接線柱上，中間兩接線柱為電壓接觸端，外側(cè)

2、兩接線柱為電流接觸端?！㈦娢徊钣嫓y量低電阻1?1實驗器材：電位差計直流穩(wěn)壓電源標(biāo)準(zhǔn)電阻滑動變阻器待測電阻若干導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)電池(U=1.0186V)1.2實驗原理：測量電阻時，可按圖1.1的線路接線(直流穩(wěn)壓電源一般取用1.5V左右的電壓值)。為了減少測量誤差，所選用標(biāo)準(zhǔn)電阻R川的數(shù)值，盡可能接近被測電阻Rx的數(shù)值，利用變阻器心調(diào)節(jié)被測電路中的電流，使具小于屯阻的額定負荷，分別測得標(biāo)準(zhǔn)電阻R”上的電壓降Un和被測電阻上的電壓降Ux，按下列公式計算得：R%=~~~~(Rn=1Q)1.3測量數(shù)據(jù)測出的三種不同數(shù)量級低電阻的數(shù)

3、據(jù)如下:表1.15(V)Ux(V)Rx(Q)平均值理論值誤差1.14000.25470.2230.2230.221.40%1.14400.25480.2231.14510.25490.223表1.2UN(V)Ux(V)Rx(Q)平均值理論值誤差1.34190.04600.0340.0310.033.30%1.34170.04050.0301.33880.04060.030表1.3UN(V)Ux(V)Rx(Q)平均值理論值誤差1.36710.01110.00810.00810.008353.00%1.36470.011

4、10.00811.36700.01110.00811?4測量數(shù)據(jù)分析：用電位差計法在測量第一種待測電阻時誤差比較小，而在測量后兩種待測電阻時誤差比較大。即當(dāng)待測低電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻相近時用電位差計法較準(zhǔn)確，當(dāng)待測低電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻差距較大時用電位差計法測量待測電阻時會產(chǎn)生較大誤差。所以，用電位差計法測量低電阻有一定局限性。二、雙“單電橋”法（甲）2.1實驗器材：標(biāo)準(zhǔn)電阻箱（兩個）檢流計標(biāo)準(zhǔn)電阻單刀雙擲開關(guān)一個直流穩(wěn)壓電源導(dǎo)線若干待測電阻2.2測量原理：電橋是一種用比較法進行測量的儀器，用檢流計作為平衡指示儀判斷電流有無，不

5、需提供讀數(shù)，具有較高的靈敏度，測量電阻準(zhǔn)確度高。用單臂電橋測量中值電阻時，忽略線路中接觸電阻和導(dǎo)線電阻，測量準(zhǔn)確。若用它來測量低值電阻，誤差就會較大。采用兩個單電橋交替測量，被測電阻和標(biāo)準(zhǔn)電阻均采用四引線接法，也能準(zhǔn)確測量低電阻，即雙“單電橋”法。如圖2所示（直流穩(wěn)壓電源一般取用1.5V左右的電壓值）：圖2其屮他為標(biāo)準(zhǔn)電阻，心為被測電阻，心、他為電阻箱?！驗闄z流計，I?為接觸電阻和連線電阻，S為一個單刀雙擲式開關(guān)。開關(guān)撥到右邊（他的電壓接頭），調(diào)節(jié)&、他，使檢流計指針為零。將心記作心記作鳥，根據(jù)電橋平衡條件有：他=K

6、R（）+Rx+廠尺+尺3當(dāng)開關(guān)撥向左邊（位的電壓接頭）時，調(diào)節(jié)心、他，使檢流計指針為零。將位記作盡，心記作他，同樣有:&+心+廠尺2+R4根據(jù)以上兩式，可得：(2.1)(2.2)由（2.1）求得待測電阻，而從（2.2）可以求出接觸電阻和導(dǎo)線電阻。2.3測量數(shù)據(jù):表2.1123尺（Q）2000.04000.06000.0尺2（Q）2000.04000.06000.0R3(Q)480.6961.11441.5/?4(Q)434.3868.91303.3心（Q）0.22120.22130.2213Rx(G)0.2213Rx

7、（理訛直）0.2200誤差0.50%表2.2123R、(Q)4000.05000.07000.0尺2（。）4000.05000.07000.0（Q）195.2243.8341.3/?4（Q）119.0148.8208.3Rx(Q)0.03030.03030.0303Rx(Q)0.0303Rx（理訛直）0.0300誤差1.00%表2.3123/?!(Q)2000.04000.06000.0尺2（Q）2000.04000.06000.0危（Q）51.6103.3155.2/?4(Q)15.731.547.3心（Q）0.0

8、079910.0080160.008025Rx(Q)0.008011Rx?O)0.00835誤差4.05%三、雙“單電橋”法（乙）3.1實驗器材：電阻箱（兩個）、檢流計、標(biāo)準(zhǔn)電阻、單刀雙擲開關(guān)3個、直流穩(wěn)壓電源、導(dǎo)線若干、待測電阻。3.2實驗原理：測量電路如圖3所示（直流穩(wěn)壓電源一般取用1.5V左右的電壓值）:當(dāng)三鍵皆撥向右,當(dāng)三鍵皆撥向左，并