直流电桥测电阻
[预习提要]
1(直流电桥测电阻使用的是什么方法,为什么它具有较高的测量精度, 2(实验时应如何恰当选择比例臂和比例臂电阻, 3(在直流电桥中,怎样具体调节电桥平衡,
4(电桥灵敏度是什么意思,如何提高电桥灵敏度,提高电桥灵敏度应注意什么,怎样测量它,
5(使用箱式电桥要注意些什么问题, [实验要求]
1(掌握直流电桥测电阻的原理和特点;
2(学习与掌握电路连接和排除简单故障的技能; 3(学习一种消除系统误差的方法—交换法; 4(学会正确使用箱式电桥。 [实验仪器]
电阻箱三只,灵敏电流计,FQJ箱式电桥,直流稳压电源,滑线变阻器,开关,待测电阻等。
[测量依据] 1(电桥原理
RRR右图是直流电桥的原理图,、、是三个可调321 R标准电阻, 是被测电阻,是检流计,是电源。 EGx 电桥平衡时,有 R1R,R,CR (1) x33R2
C,RR其中,称为比例臂的倍率,实验中要取C12
合适的倍率(一是取的整数次幂,二是要保证测量结果至少有四位有效数字)。只要电流计足够10
R灵敏,上式就能相当好地成立,被测电阻值可以仅从三个标准电阻值来求得,而与电源电压无关。x
R和标准电阻相比较,因而其的测量精度较高。 这一过程相当于把x RRRRRR由于在式中、和是已知电阻,所以只要提高、和的准确度,就可以提高待测331212R电阻的测量准确度。 x
2(怎样进行测量
RR(1)自组电桥:R、、是电阻箱,其阻值可直接读出,单位为欧姆。读出值后根据公321
R式(1)变可以算出。 x
R(2)箱式电桥:一般箱式电桥(FQJ,?型非平衡电桥除外),不能分别读出R和,只能21
R从“倍率”钮指示读出(C,RR),可从箱式电桥对应旋钮指示读出,单位为欧姆。 C312
3(电桥灵敏度 电桥灵敏度定义为: S ,n (2) S,,R3R3
R,R其中,是电桥平衡后,改变时检流计偏转格数(或示值)。 ,n33
显然,电桥灵敏度越大,则电阻相对变化相同时偏转的格数越大,对电桥平衡的判断越容易,S
这也意味着测量的结果越准确,因此提高电桥的灵敏度是提高电桥测量准确度的一个重要方面。
根据计算分析,提高电桥灵敏度的途径主要有以下几点: (1)在不超过桥臂电阻额定功率的情况下,可适当提高电源的电压。 E
R(2)适当选择灵敏度高,内阻低的灵敏电流计,如果灵敏电流计的灵敏度过高,的不连续3
性会造成测量上的不方便。 4(交换法消除系统误差
RRRR当电桥灵敏度较高时,待测电阻的读数取决于、和的准确度。 x312 RRRRR当电桥平衡时,满足式(1)。若保持和不变,把与的位置交换,再调节使电桥3x312
,RR平衡,设电桥再次平衡后为,则有: 33 R2,R,R (3) x3R1 联立式(1)和(3)可得
直流电桥测电阻
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