惠斯通电桥解释

1、大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心 实验六实验六 惠斯通电桥惠斯通电桥 Chapter 3 Fundamental physics experiment Experiment 6 Wheatstone bridge大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心 电桥电路在电学中是一种很基本的电路。电桥电路在电学中是一种很基本的电路。利用电桥平衡原理构成的电测仪器，不仅利用电桥平衡原理构成的电测仪器，不仅可以测电阻，也可以测电容、电感，并可可以测电阻，也可以测电容、电感，并可通过这些物理量的测量来间接测量非电学通过这些物理量的测量来间接测量非电学量

2、，例如温度、压力等，因此电桥电路在量，例如温度、压力等，因此电桥电路在自动化仪表和自动控制中有着广泛的应用。自动化仪表和自动控制中有着广泛的应用。大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心实验目的实验目的: :1.1.掌握惠斯通电桥测量电阻的基本方法。掌握惠斯通电桥测量电阻的基本方法。2.2.掌握自组惠斯通电桥的基本原理。掌握自组惠斯通电桥的基本原理。大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心实验原理实验原理R R1 1，R R2 2是已知标准电阻是已知标准电阻 ；R Rs s是可变标准电阻；是可变标准电阻；RxRx是被测电阻是被测电阻 B B，D

3、D间接检流计。接通电路间接检流计。接通电路后，检流计一般不示零，说后，检流计一般不示零，说明明B B，D D两点电位不相等，通两点电位不相等，通过调节过调节R Rs s，使检流计中无电，使检流计中无电流通过（流通过（I IK K=0=0），此时电），此时电达到平衡。达到平衡。大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心ssxxRIRIRIRI,2211令令M=RM=R1 1/R/R2 2，称为，称为“倍率倍率”, ,用用M M表示，则式（表示，则式（2 2）可写为）可写为Rx=Rx=M MRsRs。因此当电桥调平衡后，只要读出。因此当电桥调平衡后，只要读出M M和和R Rs

4、 s值，待测电值，待测电阻阻R Rx x便可得到。便可得到。实验原理实验原理 电桥平衡的条件是电桥平衡的条件是B B，D D 两点电位相等两点电位相等 ，即，即又又sxIIII21,所以有所以有sxRRRR21大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心 S1电桥相对灵敏度电桥相对灵敏度 检流计偏转一格相当于被测电阻的相对变化为检流计偏转一格相当于被测电阻的相对变化为 。例如。例如S S=50=50（格），则当（格），则当R Rx x改变改变=2%=2%时，检流计可以有一格的偏转。时，检流计可以有一格的偏转。通常观测者可以察觉出通常观测者可以察觉出0.20.2格的偏转，这就

5、是说，由于检流计格的偏转，这就是说，由于检流计灵敏度的因素所带来的测量误差灵敏度的因素所带来的测量误差在一般情况下，在一般情况下，R Rx x是固定电阻，阻值不能改变。可以证是固定电阻，阻值不能改变。可以证明，在电桥平衡时有明，在电桥平衡时有所以上式可写成：所以上式可写成：10.20.4XXRRSssxxRRnRRnssRRnS大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心箱式电桥介绍箱式电桥介绍1.1.将被测电阻连接在将被测电阻连接在X1X1和和X

6、2X2两个两个 端钮间。端钮间。2.2.估测被测电阻之近似值，将倍估测被测电阻之近似值，将倍率旋钮和比较臂旋钮旋至适当档率旋钮和比较臂旋钮旋至适当档位。并调整检流计上的零位调节位。并调整检流计上的零位调节器，使检流计指针停在零线上。器，使检流计指针停在零线上。3.3.按下按钮按下按钮“B0”B0”和和“G1” G1” ，分别调整四个比较臂旋钮，直至分别调整四个比较臂旋钮，直至检流计指针基本指零，放开检流计指针基本指零，放开“G1” G1” ，随即再按下，随即再按下“G0” G0” ，再次调整四个比较臂旋钮，直再次调整四个比较臂旋钮，直至检流计指针指零为止。至检流计指针指零为止。4. 4. 操作

7、时应注意，按钮的顺序操作时应注意，按钮的顺序是先按是先按B B后接后接G G，先放，先放G G后放后放大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心实验任务及操作步骤实验任务及操作步骤1 1、按实验室提供的自组电桥板及有关器件按图、按实验室提供的自组电桥板及有关器件按图2 2 连接线路，组装惠斯通电桥，并用它来测量未知连接线路，组装惠斯通电桥，并用它来测量未知电阻电阻 。2 2、测电桥相对灵敏度。电桥调平衡后，将、测电桥相对灵敏度。电桥调平衡后，将R Rs s改改变一微小量变一微小量R Rs s，记下检流计指针向左右分别，记下检流计指针向左右分别偏转的格数偏转的格数 。3 3

8、、用箱式电桥测未知电阻、用箱式电桥测未知电阻 。大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心待测电阻标称值倍率M(R1/R2) Rs Rs n1 n2RxRx1470 1Rx23K/3K3 1Rx320K 1待测电阻标称值倍率C表盘读数Rs RxRx14700.1Rx23K1Rx320K10自组电桥自组电桥 箱式电桥箱式电桥 数据记录表格数据记录表格大连民族学院大学物理实验教学中心大连民族学院大学物理实验教学中心 222222112 . 0 SRRRRRRRUssxRx SRRRRRRss%,1 . 0%,22211 )1001 (00 xRxRURRx数据处理数据处理待测待测结