惠斯通电桥测量中值电阻标准报告

电子说

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描述

  一、实验目的

  1.精确测量中高值电阻(单桥)

  2.掌握电桥测电阻的原理和方法

  二、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(1~10Ω)。

电阻

  惠斯通电桥的原理如图l所示。标准电阻R0、R1、R2和待测电阻RX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。当开关KE和KG接通后,各条支路中均有电流通过,检流计支路起了沟通ABC和ADC两条支路的作用,好象一座“桥”一样,故称为“电桥”。适当调节R0、R1和R2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I1和I2,由欧姆定律得:

电阻

  两式相除得

电阻

  (1)式称为电桥的平衡条件。由(1)式得

电阻

  即待测电阻RX等于R1/R2与R0的乘积。通常将R1/R2称为比率臂,将R0称为比较臂。

  三、实验仪器

  箱式直流单臂电桥,导线若干,待测电阻。

  四、实验内容和步骤

  1.将RN及功能选择档均选择为“单桥”。

  2.打开电源,按下2mV档,调节调零电位,将读数调零。

  3.按下电压表“接入键”、200mV键。

  4.接入Rx初步设定R3.根据Rx/R3的比值,设定R1,R2。

  5.按下B,G按钮,逐步调节R3(从高位到低位,使V接近等于0)。

  6.重复上述步骤,多次测量记录数据。

  五、实验数据与处理

电阻

  六、误差分析

  1.电源仪器试用时间长,电压偏小。

  2.导线磨损致使电阻分布不均匀。

  3.检流计灵敏度可导致偶然误差增大。

  4.电阻使用时间较长,有损坏。

  5.元器件本身存在的误差。

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