电桥法测中低值电阻.ppt

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1、华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,物理实验中心网站 202.120.99.174,电桥法测中、低值电阻,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,1.测量什么？用何种方法？依据的原理 2.误差来源及消除方法 3.分析电路，仪器的操作技能与调整技术 4.仪器的测量范围、使用规范,思考与讨论的问题,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,电桥有许

2、多种,不仅可以测量电阻,不同的电桥还可以测量电容、电感、温度、压力、真空度等许多物理量，也广泛应用于近代工业生产的自动控制中。,电阻的常用测量方法,伏安法,电桥法,电流表、电压表准确度不高，表内及线路本身带有电阻误差，精确度不高,将待测电阻与标准电阻进行比较，精确度很高，操作更简洁,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,实验原理,RA/RB 比率臂 Rs 比较臂 Rx 待测电阻 KG 保护开关,直流平衡电桥；平衡比较法,电桥的平衡条件？,I=0,华东理工大学物理实验教学中心East China Univers

3、ity of Science and Technology,实验原理,误差主要来源 1.RA、RB本身的误差 2.电桥的灵敏度;3.触点误差;4.电阻箱示值电阻的 仪器误差,修正系统误差 交换法（互易法）,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,仪器的操作技能与调整技术,比率臂,如何尽快使电桥平衡？,反向区逐次逼近法,如何判断电桥是否平衡？,如何保护检流计？,允许电流10-6A,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,1.自组电

4、桥 C越小，有效数字位数越多，测量结果越精确 2.箱式惠斯通电桥 C的选取应使Rs有效位数最多（四位），提高测量精度 3.开尔文电桥,比率臂的选择,比率臂,选择原则：充分利用仪器，使Rs有效位数最多，测量精度最高。,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,实验仪器,直流电源，检流计，可变电阻箱，待测电阻，元器件插座板 QJ24a型惠斯通直流电桥 QJ42型开尔文双臂电桥 四端接线箱，螺旋测微计,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technolo

5、gy,六钮电阻箱,内部接线图,接入转盘数,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,检流计调零钮,检流计开关,电源开关,22,实验仪器惠斯通电桥,比较臂,比率臂,电源,待测电阻接入处,使用时将金属片接在外接上,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,实验仪器开尔文电桥,检流计调零钮,电源1.5V,比较臂,比率臂,待测电阻接入处（四端）,电源开关,检流计开关,G短路,华东理工大学物理实验教学中心East China Universi

6、ty of Science and Technology,实验内容,1.自组电桥交换法测量电阻 Rx2（200）Rx3（2000）2.自组电桥分别用比率臂为 100/100、100/1000、100/10000 测量电阻 Rx1（20）,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,3.用QJ-24a型惠斯通箱式电桥，选择合适的比率臂 分别测量待测电阻Rx1（20）、RX2（200）、Rx3（2000）4.试用QJ4a型惠斯通电桥测量铜棒电阻，分析惠斯登电桥测量电阻的合适范围。5.用QJ42型开尔文双臂电桥测量铜棒电

7、阻，并用作图法计算铜棒的电阻率。（提示：测量点选在电阻值为同一数量级处，请思考为什么？）,实验内容,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,电学实验的操作规程,先接线，后通电先断电，后拆线 仪器布局合理“便于连线，利于操作，易于观察，保证安全”一个一个回路接线,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,数据处理-交换法测量,1.计算Rx2和Rx3的测量值；2.推导URx,，计算URx2和URx3，实验结果表示为,华东理工大学物理实

8、验教学中心East China University of Science and Technology,数据处理-电阻率,3.用图解法计算铜的电阻率,作RL图,计算斜率,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,实验方法总结,1.按自组电桥电路图,根据电学实验的操作规程正确接线2.用“反向区逐次逼近法”调节电桥平衡3.正确使用桥路中高值限流电阻RM，以保护检流计4.正确调整箱式电桥5.惠斯登电桥比率臂的选择原则为测量结果的有效数字 最多,华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology,注意事项,1.请注意保护检流计:检流计允许通过的电流为10-6A,在实验中,每一操作必须考虑检流计的安全;2.用箱式电桥测定待测电阻前,应先粗略估测其阻值;3.电阻值随温度变化,开关应短时间接通;不测量时,关掉电源4.注意箱式电桥“B”与“G”按键的操作顺序,先按“B”再按“G”,先放“G”再放“B”.5.严禁电源短路!6.自组电桥电源电压不超过4.5V；惠斯通电桥不接外部电源；开尔文电桥电源电压为1.5V.,