资源描述
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R1/R2使检流计的示数为零,此时有方程成立。实际中把R1和R2做成比值为C的比率臂,则被测电阻为
Rx=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R1′和R2′,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
Rx=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Ut不为零,则有:
根据公式可以算出Rt。
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。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Rt,同时用非平衡桥测Ut,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 。
电阻标称值/Ω
比率臂读数C
准确度等级指数α
平衡时测量盘读数R/Ω
平衡后将检流计调偏Δd分格
与Δd对应的测量盘的示值变化ΔR/Ω
测量值CR/Ω
双电桥测低电阻
仪器组号 ;电桥型号 ;编号 。
电阻标称值/Ω
比率臂读数C
准确度等级指数α
平衡时测量盘读数R/Ω
平衡后将检流计调偏Δd分格
与Δd对应的测量盘的示值变化ΔR/Ω
测量值CR/Ω
用互易桥和非平衡电桥法测铜丝电阻温度系数
温度值/℃
比率臂读数C
准确度等级指数α
平衡时测量盘读数R/Ω
平衡时测量值CR/Ω
非平衡时电压表读数/V
非平衡时测量值Rt/Ω
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