惠斯通电桥测电阻——实验报告记录.doc

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惠斯通电桥测电阻——实验报 告记录
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南昌大学物理实验报告
实验名称： 惠斯登电桥测电阻
专业班级： 0
学生姓名： 0 学号： 0
实验地点： 0
座位号： 0
实验时间：
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实验目的
1、 掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。
2、 学会正确使用箱式电桥测电阻的方法。
3、 了解提高电桥灵敏度的几种途径
实验器材
1 •箱式惠斯通电桥 2•各型号电阻
实验原理
电桥法测量是一种很重要的测量技术。由于电桥法线路原理简明，仪器结构简 单，操作方便，测量的灵敏度和精确度较高等优点，使它广泛应用于电磁测量，也 广泛应用于非电量测量。电桥可以测量电阻、电容、电感、频率、压力、温度等许 多物理量。同时，在现代自动控制及仪器仪表中， 常利用电桥的这些特点进行设计、 调试和控制。
电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥， 单臂电桥又称为惠斯通电桥，主要用于精确测量中值电阻。双臂电桥又称为开尔文 电桥，主要用于精确测量低值电阻。本次实验主要是学习应用惠斯通电桥测电阻。
1 .惠斯通电桥的线路原理
惠斯通电桥的线路原理如图15 — 1所示。四个电阻Ri, R2 , Rx和Rs联成一个 四边形，每一条边称作电桥的一个臂，其中： R1, R2组成比例臂，Rx为待测臂，Rs 为比较臂，四边形的一条对角线 AC中接电源E,另一条对角线 BD中接检流计G。 所谓“桥”就是指接有检流计的 BD这条对角线，检流计用来判断 B, D两点电位 是否相等，或者说判断“桥”上有无电流通过。
电桥没调平衡时，“桥”上有电流通过检流计，当适当调节各臂电阻，可使“桥” 上无电流，即B, D两点电位相等，电桥达到了平衡。此时的等效电路如图15— 2 所示。
n Rx
_I——I_
A, B
i R2 Rs —
__I I__
图诋-2电桥平衡后等效图
D
图15-1惠斯通电桥的原理
根据图15— 2很容易证明
R
Ri
R2
Rs
(15 —
Rx可求得。设式(15
(15 —
Ri Rx
1)
此式即电桥的平衡条件。如果已知 Ri, R2, Rs，则待测电阻
—1)中的Ri/R2=K，则有
Rx=K • Rs
2)
式中的K称为比例系数。在箱式电桥测电阻中，只要调 K值而无需分别调 Ri、R2
的值，因为箱式电桥上设置有一个旋钮 K值，并不另外分Ri、R20但在自组式电桥
电路中，则需要分别调节两只电阻箱( Ri和R2),从而得到K值
由电桥的平衡条件可以看出，式中除被测电阻 Rx夕卜，其它几个量也都是电阻
器。因此，电桥法测电阻的特点是将被测电阻与已知电阻 (标准电阻)进行比较而获
得被测值的。因而测量的精度取决于标准电阻。一般来说，标准电阻的精度可以做 的很高，因此，测量的精度可以达到很高。伏安法测电阻中测量的精度要依赖电流 表和电压表，而电流表和电压表准确度等级不可能作的很高，因此，测量精度不可 能很高。惠斯通电桥测电阻中，测量的精度不依赖电表，故其测量精度比伏安法的 测