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用直流电桥测电阻王锋（20101042117）楚雄师范学院 楚雄市 651600摘要：直流电桥是一种比较式仪器,在测量时根据被测量与已知量进行比较而得到测量结果。本文主要讨论用直流电桥测量电阻时,用线性作图分析的方式对测量结果将产生的误差,以及减小误差的方法。关键词: 直流电桥 测量误差 标准电阻 引言：电桥是一种利用电位比较的方法进行测量的仪器，因为具有很高的灵敏度和准确性，在电测技术和自动控制测量应用极为广泛。电桥可分为直流电桥与交流电桥。直流电桥又分直流单电桥和直流双电桥。直流单电桥（惠斯通电桥）适于测量10106中阻值电阻。直流双电桥（开尔文电桥）适于测量10-510低阻值电阻。测量电阻的阻值在不同场合、不同精度要求下有不同测量方法，而且这些方法各有个的优势。我们来在这里主要学习直流电桥测量电阻的原理和方法。直流单臂电桥主要用于测量中值电阻。一实验仪器箱式电桥，直流稳压电源，滑线变阻器，开关，待测电阻等二实验原理实验室所用直流单臂电桥又称惠斯登电桥，主要用于精确测量中值电阻（）。 直流电桥电原理图 惠斯登电桥的线路原理 惠斯登电桥的基本线路如图所示。它是由四个电阻、联成一个四边形ABCD，在对角线AB上接上电源E，在对角线CD上接上检流计G组成。接入检流计（平衡指示）的对角线称为“桥”。四个电阻称为“桥臂”。在一般情况下，桥路上检流计中有电流通过，因而检流计的指针有偏转。适当调节电阻值（例如改变的大小），可使C、D两点的电位相等，此时流过检流计G的电流，这称为电桥平衡。即有 （1） （2） （3）由欧姆定律知： （4） （5） 由上两式可得 （6）此式即为电桥的平衡条件。若、已知，即可由上式求出。取、为标准电阻，通常称、为比率臂，为桥臂比，常用符号K来表示（即）。改变使电桥达到平衡，即检流计G中无电流流过，便可测出被测电阻之值。 用交换法减小和消除系统误差 分析电桥线路和测量公式可知，用惠斯登电桥测量电阻的误差，除其它因素外，与标准电阻、的误差有关。我们可以用交换法来消除这一系统误差。方法是：先连接好电桥电路，调节使G中无电流，记下值；然后保持A插孔位置不变，将与交换位置，再调节使G无电流，记下此时的，可得：交换前： （7）交换后： （8）（7）、（8）两式相乘后得： （9）这样就消除了由于、本身的误差对引入的测量误差。的测量误差只与电阻箱的仪器误差有关，而可选用高精度的标准电阻箱，这样系统误差就可减小。三实验内容与步骤 用自搭电桥测电阻内容a. 用交换法、取桥臂比k=1:1测量一个大约是2400欧的电阻（灰白色）b. 用交换法、取桥臂比k=1:2测量一个大约是2700欧的电阻（蓝白色）c. 用交换法、取桥臂比k=5:1测量一个大约是10000欧的电阻（深蓝色）操作 按图3-28连接线路。将断开，滑线变阻器的滑动端E调至H端； 从电阻标称值或用万用表估测其阻值，考虑尽量将电阻箱各旋钮都用上的情况下，通过移动插头A的位置，选择合适的桥臂比K；将电阻箱的读数预调到使式（14-7）或者式（14-8）成立的值上；(3) 采用“跃接法”闭合K2，如果检流计的指针没有偏转时，电桥达到平衡状态，记下此时电阻箱的示值；如果检流计指针有偏