直流电桥测电阻-实验报告.docx

直流电桥测电阻
实验报告
双二下A组16号
力9 班 倪彦硕
2010年10月19日
实验目的
了解单电桥测电阻的原理，初步掌握直流单电桥的使用方法；
单电桥测量铜丝的电阻温度系数℃左右测一次温度t及相应的阻值Rt。
注意摸索控制待测铜丝温度的方法。要求在大致热平衡（温度计示值基本不变）时进行测量。
测量后用计算机进行直线拟合来检验数据。如果每次都在大致热平衡时测量，则{t}和{R}直线拟合的相关系数应该在r=。
组装数字温度计
将QJ-23型惠斯通电桥改装成互易桥（必须关掉电源后再操作）。电源E接到原电桥G的外接端（此时金属片必须将“内接”两端短路并拧紧），将数字电压表接到元电桥的B端。
按所选的电桥参数组装数字温度计，即C=，R=R0C，E=1+C210CαR，其中αR和R0在前面的实验中已测得。分析αR、R0不准确对实验结果的影响。
用实验检验组装的数字温度计
在前面测铜丝电阻温度系数的实验的水桶中继续进行，在余温度上每增加4~5℃测5~6个实验点，记录温度计示数t和毫伏表读数Ut。测温范围大于20℃，注意热平衡，t<80℃。
误差计算原理
QJ-23型单电桥不确定度计算
使用QJ-23型单电桥在一定参考条件下（20℃附近、电源电压偏离额定值不大于10%、绝缘电阻符合一定要求、相对湿度40%~60%等），电桥的基本误差极限Elim可表示为
Elim=±α%CRN10
在上式中C是比率值，R是测量盘示值。第一项正比于被测电阻值；第二项是常数项，RN是基准值，暂取RN为5000Ω。等级指数α主要反映了电桥中各标准电阻（比率臂C和测量臂R）的准确度。
若测量范围或电源、检流计条件不符合登记指数对应的要求时，我们会发现电桥测量不够“灵敏”，即平衡后再改变Rx（实际上等效地改变R），而检流计却未见偏转。我们可将检流计灵敏阈（）所对应的被测电阻的变化量∆s叫做电桥的灵敏阈。Rx的变化量可以这样测得：平衡后，将测量盘电阻R人为地调偏∆R分格，使检流计偏转∆d分格（如2或者1分格），∆s，即：
∆s=⋅ΔRΔd
电桥的灵敏阈∆s反映了平衡判断中可能包含的误差，其值既和电源及检流计的参量有关，也和比率臂C以及Rx的大小有关。∆s越大，电桥越不灵敏。要减小∆s，可适当提高电源电压或外界更灵敏的检流计。当测量范围及条件符合仪表说明书所规定的要求时，∆s不大于Elim的几分之一，可不计∆s的影响，否则应该从下式得出测量结果的不确定度：
ΔRx=Elim2+Δs2
实验数据及误差分析
惠斯通电桥测电阻
仪器组号 16 ；电桥型号 QJ-23 ；编号 16 。
电阻标称值/Ω
120
1k
11k
360k
200
比率臂读数C

1
10
100

准确度等级指数α





平衡时测量盘读数R/Ω
1290
1001
1095
3603
1989
平衡后将检流计调偏Δd/分格
2
6
4
3
4
与Δd对应的测量盘的示值变化ΔR/Ω
1
1
2
380
1
测量值CR/Ω