高峰單雙臂電橋測量電阻課件

惠斯登電橋測量電阻目錄引言實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)的步驟實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)的思考與討論實(shí)驗(yàn)的拓展引言1.電橋是利用比較法進(jìn)行電磁測量的一種電路連接方式.2.電橋有直流電橋和交流電橋之分.3.直流電橋按使用：又分為平衡電橋和非平衡電橋4.幾類電橋可以測量很多電學(xué)量，如電阻、電容、電感等，而且配合不同的傳感器件，可以測量很多的非電學(xué)量，如溫度、壓力等。5.直流電橋主要用于電阻測量，有單臂電橋和雙臂電橋兩種。單臂電橋主要測量中值電阻；雙臂電橋用來測量低值電阻6.單臂電橋又叫惠斯登電橋。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握惠斯登電橋的基本原理，了解橋式電路的特點(diǎn)。2.通過用惠斯登電橋測電阻，掌握電橋的使用方法，了解電橋靈敏度概念。3.學(xué)習(xí)對測量電路系統(tǒng)誤差的簡單估算。4.進(jìn)一步學(xué)習(xí)和練習(xí)科學(xué)規(guī)范撰寫實(shí)驗(yàn)報告。實(shí)驗(yàn)原理1.電阻的測量方法1.1

伏安法測電阻：R=U/I。1.2

測量受到電表內(nèi)阻和電表等級的限制，不容易準(zhǔn)確。1.３電橋法則克服了這些缺點(diǎn)，它不使用電表讀數(shù)，而是將待測電阻直接與標(biāo)準(zhǔn)電阻（電阻量具）進(jìn)行比較，故可達(dá)到很高的精確度。DB圖1.伏安法測電阻圖2.電橋法測量電阻2.惠斯登電橋測量阻2.1測量電路■.RX與已知電阻R1、R2、Rs連成電橋的四個臂?！?對角線AC接電源，稱為電橋的電源對角線；R■.對角線BD接檢流計(jì)，稱為電橋的檢測對角線，也稱為“橋路”；R是保護(hù)電阻

?！?檢流計(jì)檢測B、D兩點(diǎn)間的電位差。3.惠斯登電橋的靈敏度實(shí)驗(yàn)中，電橋是否平衡是依據(jù)檢流計(jì)有無偏轉(zhuǎn)來判定的，但檢流計(jì)的靈敏度總是有限的。如取C=1。假設(shè)電橋已被調(diào)到完全平衡，故然有Rx=Rs。如果此時令Rs稍作變化，將Rs變成Rs+RS

，電橋就應(yīng)失去平衡，從而應(yīng)有一個微小的電流流過檢流計(jì)，如果它小到不能使檢流計(jì)發(fā)生可以覺察的偏轉(zhuǎn)，我們會認(rèn)為電橋仍然是平衡的，因而得出的結(jié)論，就是電橋靈敏度不夠而引起的的測量誤差。電橋靈敏度定義為：

或者表示為：※s的大小同E、si成正比；同橋臂的匹配有關(guān)。4.測量的誤差分析4.1.電橋儀器的極限誤差:☆.△R=a(儀器等級）%[（R步、/10)+R示]☆.uR=

△R/(B類不確定度）☆.ER=uR

/

R示≈

a(儀器等級）/%1.實(shí)際線路儀器版面R1、R2--比例臂電阻。S1、S2--比例臂選擇開關(guān)。R內(nèi)、R外--測量臂內(nèi)臂外臂電阻×100、×10、×1、×0.1、×0.01——測量盤轉(zhuǎn)換開關(guān)。R3——檢流計(jì)保護(hù)電阻。G——檢流計(jì)，配接AZ19型檢流計(jì)，最小電壓常數(shù)為0.5uV/格，最小電流常數(shù)為0.5×10-10A/格。K1——檢流計(jì)“粗”接通開關(guān)。K2——檢流計(jì)“細(xì)”接通開關(guān)。K3——檢流計(jì)“短路”開關(guān)。K4——單橋電源與雙橋電源轉(zhuǎn)換開關(guān)。開關(guān)撥向“單橋”，實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備2.儀器介紹■.QJ19A型單雙臂兩用直流電橋

■.檢流計(jì)（AZ19直流)☆先機(jī)械調(diào)零.☆將檢流計(jì)接入電路中.☆打開電源預(yù)熱一會.☆<選擇旋鈕>置于”調(diào)零”.☆使用<調(diào)零旋鈕>將指針調(diào)到零點(diǎn).☆選擇合適的量程.☆實(shí)驗(yàn)結(jié)束將<選擇旋鈕>置于表頭保護(hù).☆關(guān)閉電源.1.接線與測量電阻RX■.1、2端子需用短路片短路■.5、6端子接待測電阻RX.(測量兩個中值電阻)■.7、8端子接檢流計(jì)。實(shí)驗(yàn)步驟■.根據(jù)RX

估計(jì)值(或用萬用表粗測值)，按下表建議選擇設(shè)置R1和R2值(按所有的鍵盤都能用上增加位數(shù)).■.K4撥向“單橋”?！?按下K1（粗）按鈕開關(guān)，調(diào)節(jié)十進(jìn)測量盤，使檢流計(jì)指零，再按下K2

（細(xì)）按鈕開關(guān)，再次調(diào)節(jié)十進(jìn)測量盤，使檢流計(jì)準(zhǔn)確指零，電橋平衡。按下式計(jì)算被測電阻值。2.電橋靈敏度的測量■.將電橋調(diào)試平衡。■.調(diào)節(jié)Rs使其變動△RS,若檢流計(jì)指針離開平衡位置向左偏離△n左格；再使檢流計(jì)指針離開平衡位置向右偏離△n右格，求其平均值?！?用下式計(jì)算電橋的靈敏度：實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理(RX2的數(shù)據(jù)處理相同）

實(shí)驗(yàn)注意為了保證測量精度和保護(hù)檢流計(jì)，使用檢流計(jì)按鈕時要采用“躍接法”。躍接法是指：實(shí)驗(yàn)過程中，需接通檢流計(jì)時，按下“電計(jì)”按鈕，觀察檢流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)。如果指針偏轉(zhuǎn)很大（例如超過了表頭刻度兩端的刻度線），應(yīng)立即松開按鈕斷開檢流計(jì)。待調(diào)整電路阻值后，再按下按鈕觀察檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，只有當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)較小之后才能旋轉(zhuǎn)按鈕鎖死進(jìn)行下一步的調(diào)整，直到指針指向零。實(shí)驗(yàn)的