直流电桥测电阻(预习报告)
实验目的
(1) 了解单桥测电阻的原理,初步掌握直流单电桥的使用方法。
(2) 单电桥测量铜丝的电阻温度系数,学习用作图法和直线拟合法处理数据。
(3) 了解双电桥测量的电阻的原理,初步掌握双电桥的使用方法。
实验原理
惠斯通电桥测电阻
如右图所示,调节R 的大小和R 1/R 2使检流计的示数为零,此时有方程R R R R x 2
1
=
成立。
实际中把R1和R2做成比值为C 的比率臂,则被测电阻为
R x =CR
双电桥测低电阻
如右图所示,双电桥和单电桥相比有两处明显的改进。
(1)被测电阻和测量盘电阻均采用四端接法。
使引线电阻和接触电阻对测量的影响相对减小了。
(2)电桥中增设了两个臂R 1′和R 2′,其阻值较高。
调节R 的大小和R1/R2使检流计的示数为零,实际中把R1和R2做成比值为C 的比率臂。
经过计算,只要参数选择合理。
被测电阻为
R x =CR
用互易桥测铜丝电阻温度系数
由于铜丝的电阻比较小,用原电桥测误差比较大,为了减小误差,将电源和检流计互易后(见右图)取C=0.01则测量的误差较小。
这里检流计用数字毫伏表代替。
用非平衡桥测铜丝电阻温度系数
在右图中,若电压表的示数U t 不为零,则有:
)11(
t
t R R R
C E U +++=根据公式可以算出R t 。
实验步骤
惠斯通电桥测电阻
1)熟悉电桥结构,预调检流计零位,接好电路。
2)根据被测电阻的标称值,以R2的数量级和R x的数量级相同为原则取C的值。
3)调节R的值使电桥平衡。
记下C和R。
4)测出偏离平衡位置Δd分格所需的测量盘示值变化ΔR。
5)重复测量多个电阻。
双电桥测低电阻
1)熟悉电桥结构,预调检流计零位,接好电路,注意被测电阻按四端接法接入。
2)根据被测电阻的标称值,以R2的数量级和Rx的数量级相同为原则取C的值。
3)调节R的值使电桥平衡。
逐步将灵敏度调到最大,记下C和R。
4)测出偏离平衡位置Δd分格所需的测量盘示值变化ΔR。
用互易桥和非平衡电桥法测铜丝电阻温度系数
1)将惠斯通电桥改接成互易桥,首先改接金属片,将面板上的检流计“外接”端短路,改
为“内接”端短路。
然后接电源E,而将数字毫伏表接在原B端钮。
然后接好电路图。
2)记下室温t和此时电阻值。
加热水温,当热平衡,即温度计数值不变时。
用平衡桥测
R t,同时用非平衡桥测U t,记下温度计读数t。
3)每隔5-6℃调一次热平衡。
记下数据。
共测六组数据。
实验注意事项
1)注意电桥按钮B、G不能锁定,一般宜跃按。
2)测铜丝电阻温度系数时,要在热平衡的时候测量。
实验数据记录表格
惠斯通电桥测电阻
仪器组号;电桥型号;编号。