补偿法测电阻

补偿法测电阻的相关问题试验基本回顾a) 试验目的、意义1. 学会正确使用电流表、电压表、检流计、电阻箱和变阻器等仪器；2. 学会用伏安法测电阻的几种不同接线方法并分析对系统误差的影响；精品资料3. 学会用补偿法测电阻；b) 试验基本原理与方法4. 基本原理：在一定温度下，直流电通过待测电阻rx 时，用电压表测出rx 两端的电压u，用电流表测出通过rx 的电流i，则电阻值可表示为：rx =u/i5. 试验方法：连接如下电路图，调节r3 使检流计g 无电流通过（指针指零），这时电压表指示的电压值u bd 等于rx 两端的电压u ac ，即 b,d 之间的电压补偿了rx 两端的电压。清除了电压内阻对电路的影响。c)主要仪器设备及耗材1.安培表 c31 -a( 量程 7.5ma-30a, ，共 12 档.)2.伏特表 c31 -a（量程 45mv-600v, 共 10 档）3.检流计 ac5/2型4.电阻：r0（ 100滑线变阻器）；rx 由电阻箱提供， r3 ：4.7k（多圈电位器）5.电源：直流3v 电源d)试验方法与技术路线1. 按上述电路图布置并接好导线；2. 对试验室给定的待测电阻，按以下步骤选取电表量程 将稳压电源的输出电压调到3v 移动滑线变阻器r0 的滑动端，使r1 大于r0 /3 由大到小试探着先取电流表量程，直到电流示值大于量程 的 1/33. 调节r3 ，使u bd 达到补偿状态 粗调：确认k 2 断开，断续接通检流计的“电计”（ 若指针超出量程就立即松开） ，并试探着调节r3 ，使检流计指针偏转逐渐减小，直至接近零 细调：合上k 2 ，以提高检测灵敏度；仔细调节r3 ，使检流计指针指零4. 记录下此时电压表的示值u，电流表的示值i，填表5. 重复测量：断开电计k 2 。移动滑线变阻器r0 的滑动端，依次增加 rx 中的电流i，重复步骤34 ，再测量4 组 u，i 的对应值.试验数据处理举例及相关分析a) 试验数据表一次数12345平均项目u(v)1.7361.9962.2242.4752.7342.233i(ma)3.5004.0054.4854.9605.4954.498r( )496.00498.337495.875498.992497.543497.357量 程 u=3 v级别： 0.5量 程 i=7.5 ma 仪 u =0.015仪i =0.038由u a (r) = s(r)n、可得：u a (r) =0.62 （对于该试验数据而言）、由u b (v )=仪u/3；u b (i ) = 仪 i /3bu 2 ( r)/ r 2 = u (v )/ u 2 + u2 (i ) / i 2b1b1可得：u b (r)=3.708116 由uc ( r) =u2 ( r)u2 ( r) ，bb则有uc ( r) =3.14 3由以上分析及处理可得：r=497 3b) 试验数据表二次数12345平均项目u(v)1.4421.6241.8322.4062.2431.836i(ma)35.5039.6544.4549.9054.7044.84r()40.62040.95841.01241.00241.00540.920、仪u量程 u=3v级别0.5量 程 i=75ma=0.015 仪 i =0.38、由u a( r) = s( r)n可得：ua (r)=0.08 （对于该试验数据而言）、由u b(v )=仪u/3u b( i ) = 仪 i /3bb1b1u 2 ( r) / r2 = u (v ) / u 2 + u 2 (i ) / i2可得u b (r )=0.276238 、由uc ( r) =u2 ( r)u2 ( r) ，bb则有uc (r)=0.28 、由以上分析及处理可得：r=40.92 0.28 对补偿法测电阻的优点的分析a) 从试验数据对补偿法测电阻的误差分析标为了便于比较误差的大小，这里将补偿法测电阻与伏安法测电阻作 一组对照，两种测量方法中的电流表（c46-ma型 0-50ma档）电压表（c46-v型 0-15v 档）选得完全相同，选用bz-4 型检流计（灵敏度为109 a/mm ）以一个标准电阻r（ r 标= r x=470 ）作为被测电阻进行测量，为了简单，这里就只分析测量时产生的绝对误差rx e补 和相对误差e、用伏安法测电阻伏安法测量电阻的电路图略，相关数据如下表表一：内接法测量数据测量次数12345678电压（ v）5.006.007.008.009.0010.0011.0012.00电流（ 103 ）10.3012.4014.7016.7118.6520.9023.1025.20rx （）8485.44483.87476.19478.76482.57478.47476.19476.191rx内接 =8r xii 1=479.71 rx内接 = r x - r标 =9.71 e内接=r xr标100%=2.1%（ 1）表二：外接法测量数据测量次数12345678电压（ v）5.607.308.209.3010.2011.0012.0012.90电流（ 103 ）14.0515.9017.8520.0022.0024.0026.0528.00rx （）8462.63459.12459.38465.00463.64458.33460.65460.711rx外接 =8r xii 1=461.18 r x外接 = r x - r标 =-8.82 e外接=r xr 标100%=-1.9%（ 2）、补偿法测电阻用补偿法测电阻的数据如下表表三：补偿法测量数据测量次数12345678电压（ v）5.006.007.008.009.0010.11.0012.00电 流 （ 10 3）10.6112.7014.8516.9519.1521.2023.3925.55rx （）8471.25472.44471.38471.98469.97471.70470.29469.671r补 =8r xii 1=471.09 r补 = r x - r标 =1.09 补e=r xr标100%=0.23%（ 3）从上式试验数据（1）（ 2）（ 3）的试验数据分析比较，进一步验证了 补偿法测电阻比伏安法测电阻产生的误差要小，这主要是因为补偿法测电阻时没有引入测量仪表自身的电阻，从而降低了系统误差，提高了测量正确度。b) 补偿法测电阻的优点电路简单，实用性强。电路中的元件和仪表都是常用器件，并且个滑 动变阻器和电阻箱的阻值是否准确均不会影响被测电阻的测量值，从而对电阻器件的选择降低了要求。调节方便，电路通过粗调和细调的设计，既可以提高测量的速度，又可以保护检流计，这是电桥发测量电阻时很难做到的。修正系统误差。 电路中测量仪表自身的电阻与测量结果无关，从而降低了测量方法引入的误差，这是单纯伏案法测量电阻时无法做到的。结束语综上所述