电桥测电阻实验报告

1、实验目的1、掌握惠斯通电桥测量电阻的原理及操作方法，理解单臂电桥测电阻的“三端”法接线的意义；2、掌握开尔文电桥测量电阻的原理及操作方法；3、熟悉综合性电桥仪的使用方法及电桥比率和比率电阻的选择原则。实验原理电阻是电路的基本元件之一，电阻的测量是基本的电学 测量。用伏安法测量电阻，虽然原理简单，但有系统误差。 在需要精确测量阻值时，必须用惠斯通电桥，惠斯通电桥适 宜于测量中值电阻（1106Q）。惠斯通电桥的原理如图1所示。标准电阻R）、Ri、R和 待测电阻R连成四边形，每一条边称为电桥的一个臂。在 对角A和C之间接电源E,在对角B和D之间接检流计G 因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。当

2、开关Ke沟通ABC和ADC两条支路的作用，好象一座“桥”一样，故称为“电桥”。适 图1和Kg接通后，各条支路中均有电流通过，检流计支路起了 当调节R）、R和艮的大小，可以使桥上没有电流通过，即通过检流计的电流 Ig = 0，这时，B、D两点的电势相等。电桥的这种状态称为平衡状。图6-1惠斯通电桥原理图态。这时A、B之间的电势差等于A、D之间的电势差，B、C之间的电势差等于 D C之间的电势差设ABC支路和ADC支路中的电流分别为1 1和12，由欧姆定律得I 1 RX = I 2 R11 R = 12 R2两式相除，得RxRRoR2(1)（1）式称为电桥的平衡条件。由（1）式得Rx RoR2(2

3、)即待测电阻 忆等于R / R与R）的乘积。通常将R /艮称为比率臂，将R称 为比较臂。2. 双电桥测低电阻的原理单电桥测几欧姆的低电阻时， 由于引线电阻和接触电阻厂（约10-210-4 Q）,已经不可忽 略，致使测量值误差较大。改 进办法是将其中的低电阻桥 臂改为四端接法，并增接一对2串联在电源回路中，其影响可忽高电阻（如图2）。改用四线接法后的等效电路为图 3。ri.略。3，4接高电阻，其影响也可忽略实际的电路如图2。 由电路方程解得Rx R2RRiR2rR1 （ R2 R2） R R2 r（R 石丿使r尽量小，并将两对比率臂做成联动机构,RiRi数据表格:1、单电桥测电阻数据记录测量对象

4、单电阻1单电阻2并联电阻串联电阻倍率C1.001.001.001.00R3 /75.7973.8337.89149.37Rx/75.7973.8337.89149.37 R%0.10.10.020.1 n3311实验步骤:1、按照实验电路图接好电路，选取比率为 1.00 ；2、连接待测电阻；3、然后调节电阻，使检流计指零，记录实验数据；4、然后改变接入电阻，依次为单个，并联，串联，记录数据；5、整理好实验仪器；6数据处理；数据处理：1、测量四种方法的接入电阻的仪器误差：仪器误差的计算公式为：A仪=口%局+匕备)单电阻 1: 仪=1*(0.05%*75.59+0.2%*75.59)=0.189

5、；单电阻 2: 仪=1*(0.05%*73.83+0.2%*73.83)=0.184 ；串联电阻：仪=1*(0.05%*37.89+0.2%*37.89)=0.095 ；并联电阻：仪=1*(0.05%*149.37+0.2%*149.37)=0.448 ；2、计算出相对不确定度：合成不确定度的计算公式为：相对不确定度计算公式为：则各电阻相对不确定度为：单电阻1：匚厂恥；询$单电阻2：-弘曲躱串联电阻：-：；并联电阻：-:R 实=R U测量结果为：所以得到下表：测量值单电阻1单电阻2串联电阻并联电阻不确定度0.1890.1840.0950.448相对不确定度:0.25%0.25%0.25%0.30%测量结果75.59 0.18973.83 0.18437.89 0.095149.37 0.448误差分析:1、电桥灵敏度与检流计灵敏度成正比，检流计灵敏度越高电桥的灵敏度 也越咼。2、电桥的灵敏度与电源电压E成正比，为了提高电桥灵敏度可适当提高 电源电压。3、 电桥灵敏度随着四个桥臂上的电阻值 的增大而减小。随着的增大而减 小。臂上的电阻值选得过大，将大