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电桥电桥原理 › 利用直流单臂电桥及双臂电桥测电阻和温度系数

利用直流单臂电桥及双臂电桥测电阻和温度系数

实验步骤:

(1)按原理图接好线路,用数字万用表做检流计(选直流电压2V档),接于A、B之间。

(2)把滑动按键置于电阻丝的中点,使倍率为1。

(3)检查线路后接通电源。调节电桥平衡,方法是:使电阻箱各旋钮都置于“零位”,然后从倍率最大的旋钮开始测试,先旋至较大的阻值,依次减小阻值,直至AB间的电压值出现最小值,这样就找到了电阻的大约范围。再细调,使AB间的电压值为零,则待测电阻就等于R0的值。

(4)对换R0和Rx的位置(注:连接导线不对换),并保持滑动按键位置不动,重测一次,以消除电阻丝不均匀和导线电阻、接触电阻等带来的误差。

箱式电桥测电阻

箱式电桥的基本线路与滑线式电桥相同,面板上每个旋钮的功能和使用方法:

(1)待测电阻由面板右下角的接入端接入。

(2)旋钮由四个盘共同构成,分别代表个位,十位,百位,千位。

(3)倍率旋钮用来调节比值,有七种选择:0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000。测量时,要根据待测电阻的大小选择合适的倍率,务必使电阻箱的四个旋钮都用上,要使测量结果有四位有效数字,以便减小误差。

(4)检流计和检流计机械调零。

(5)两个按键开关,电源开关B,检流计开关G。G用跃按法,以防损伤检流计。

实验步骤:

(1)打开箱式电桥,检流计调零,灵敏度置于最小。

(2)将待测电阻用短导线接于两端。

(3)选取适当倍率。

(4)按下电源开关B。调节电桥平衡,使R0的百位以下旋钮置于零,然后用千位旋钮找出检流计指针向两边偏转的区间。这就是待测电阻的阻值范围。再细调R0使检流计指针指零,记下R0和倍率。

双臂电桥测低电阻

实验原理

  • 电阻按照阻值大小可分为高电阻(100K以上)、中电阻(1~100K)和低电阻(1以下)三种。一般说导线本身以及和接点处引起的电路中附加电阻约为>0.1,这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又称开尔文电桥)消除了附加电阻的影响,适用于10-5~102 电阻的测量
  • 因此,为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接

 

 

 

 

 

 

 

 

由图5和图6,当电桥平衡时,通过检流计G的电流IG = 0, C和D两点电位相等,通过联动转换开关,同时调节R1、R 2、R3、R,使得成立,待测电阻Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1R ix2均包括在低电阻导线Ri内,实际上即使用了联动转换开关,也很难完全做到。为了减小中第二项的影响,使用尽量粗的导线以减小电阻Ri的阻值(Ri<0.001),使第二项尽量小,与第一项比较可以忽略电阻率的科学符号为 ρ 。已知物体的电阻,可由电阻率ρ、长度 l 与截面积 A 计算:

电阻 R 单位为欧姆

  • 长度 l 单位为米
  • 截面面积 A/单位为平方米
  • 电阻率 ρ 单位为欧姆·米

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