用单臂电桥测电阻.ppt

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用单臂电桥测电阻用单臂电桥测电阻指导教师:

金正奎一、实验目的一、实验目的1掌握惠斯通电桥的结构及测电阻的原理；掌握惠斯通电桥的结构及测电阻的原理；2掌握用敞式电桥测电阻的方法；掌握用敞式电桥测电阻的方法；3掌握箱式电桥测电阻的方法；掌握箱式电桥测电阻的方法；4了解惠斯通电桥的应用。

了解惠斯通电桥的应用。

二、重点和难点二、重点和难点重点：

重点：

1.惠斯通电桥的结构和测电阻的原理；惠斯通电桥的结构和测电阻的原理；2.利用惠斯通电桥测量中值电阻的方法。

利用惠斯通电桥测量中值电阻的方法。

难点难点电桥平衡的调节过程。

电桥平衡的调节过程。

三、实验原理三、实验原理1.电桥简介电桥简介惠斯通电桥惠斯通电桥电路图：

电路图：

直流电桥直流电桥交流电桥交流电桥单臂电桥单臂电桥（惠斯通电桥惠斯通电桥）双臂电桥双臂电桥（开尔文电桥开尔文电桥）分类分类：

三、实验原理三、实验原理用途用途：

测电阻；测电阻；测量电容、电感等电学量；测量电容、电感等电学量；通过传感器，测量或监测非电学量信号。

通过传感器，测量或监测非电学量信号。

如应用如应用“电阻应变片传感器电阻应变片传感器”监测压力的监测压力的大小。

大小。

三、实验原理三、实验原理2.利用单臂电桥测电阻的原理利用单臂电桥测电阻的原理得得:

当当当时，有时，有:

当当四、实验仪器四、实验仪器直流稳压电源直流稳压电源电阻箱（电阻箱（ZX21型，型，0.1级级3只）只）检流计检流计G（AZ19型或其它型）型或其它型）待测电阻（待测电阻（2只）只）滑线变阻器滑线变阻器开关（开关（2个）个）连接导线若干连接导线若干箱式电桥（箱式电桥（QJ23型，型，0.1级）级）实验用电路图实验用电路图四、实验仪器四、实验仪器直流稳压电源直流稳压电源四、实验仪器四、实验仪器电阻箱电阻箱（ZX21型，型，0.1级级3只只）检流计检流计（AZ19型）型）四、实验仪器四、实验仪器待测电阻（待测电阻（2只）只）四、实验仪器四、实验仪器滑线变阻器滑线变阻器312四、实验仪器四、实验仪器开关（开关（2个）个）四、实验仪器四、实验仪器导线若干导线若干四、实验仪器四、实验仪器箱式电桥（箱式电桥（QJ23型，型，0.1级）级）五、实验内容五、实验内容1.敞式电桥敞式电桥

（1）熟悉仪器，调整检流计）熟悉仪器，调整检流计等仪器；等仪器；

（2）连接电路，）连接电路，注意连接方注意连接方法。

法。

（3）调节电桥平衡，测量被）调节电桥平衡，测量被测电阻测电阻；实验用电路图实验用电路图电桥平衡调节方法：

电桥平衡调节方法：

基本调整思路：

基本调整思路：

固定固定R1、R2，调节，调节R0。

准备：

准备：

滑线电阻器滑线电阻器Rh阻值调到最大阻值调到最大，检流计灵敏度调低，检流计灵敏度调低，选取合适的倍率（选取合适的倍率（R1、R2的值选的值选几百欧以上），接通几百欧以上），接通Kb。

倍率选择的合适与否，要根据电桥平衡后倍率选择的合适与否，要根据电桥平衡后R0的阻值来判断：

的阻值来判断：

合适时合适时R0的阻值要在几千欧以上；的阻值要在几千欧以上；粗调平衡：

粗调平衡：

先取先取R0为某一为某一较大较大的值，短接检流计开关的值，短接检流计开关Kg，观看指针偏转方向；再取，观看指针偏转方向；再取R0为某一为某一较小较小的值，短接检流的值，短接检流计开关，观看指针偏转方向。

一般情况下，指针一个是左计开关，观看指针偏转方向。

一般情况下，指针一个是左偏，一个右偏。

则偏，一个右偏。

则R0电阻电阻取大的和小的之间取大的和小的之间的某个阻值时，的某个阻值时，指针指零。

指针指零。

细调平衡：

细调平衡：

检流计指针基本指零后，提高检流计的灵敏度检流计指针基本指零后，提高检流计的灵敏度到较高的值、保护电阻到较高的值、保护电阻Rh调节调节到零到零，再细调，再细调R0到检流计指到检流计指针指零，电桥平衡。

针指零，电桥平衡。

1.敞式电桥敞式电桥（4）记录不同的待测电阻在电桥平衡时的数据，填）记录不同的待测电阻在电桥平衡时的数据，填入下表（入下表（电阻单位：

电阻单位：

）：

）：

（5）计算待测电阻值和各电阻的不确定度，写出测）计算待测电阻值和各电阻的不确定度，写出测量结果的完整表达式量结果的完整表达式；（6）关闭电源，整理仪器。

）关闭电源，整理仪器。

五、实验内容五、实验内容2.箱式电桥箱式电桥

（1）熟悉箱式电桥，选好电源和检流计的转换开关，连接）熟悉箱式电桥，选好电源和检流计的转换开关，连接被测电阻；被测电阻；

（2）选合适的倍率，要求测量盘的四个旋柄全都用上；）选合适的倍率，要求测量盘的四个旋柄全都用上；（3）调节电桥平衡；）调节电桥平衡；（4）计算待测电阻值和不确定度，写出测量结果的完整表）计算待测电阻值和不确定度，写出测量结果的完整表达式达式；（5）关闭电源，整理仪器。

）关闭电源，整理仪器。

六、注意事项六、注意事项1.接好电路后，经教师检查后方可通电实验；接好电路后，经教师检查后方可通电实验；2.调节电桥平衡时，检流计开关要瞬间短接；调节电桥平衡时，检流计开关要瞬间短接；3.注意电桥平衡的调节方法。

注意电桥平衡的调节方法。

七、思考题七、思考题1.电桥由哪几个部分组成电桥由哪几个部分组成?

电桥的平衡条件是什么电桥的平衡条件是什么?

2.如何调节电桥平衡如何调节电桥平衡?

3.实验中，保护检流计的措施有哪几种实验中，保护检流计的措施有哪几种?

4.实验中影响测量结果精确度的因素有哪些？

实验中影响测量结果精确度的因素有哪些？