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大学物理实验——电桥法测电阻

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大学物理实验报告-单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)

大学物理实验报告-单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)

的电阻误差分别为：
⎛⎛⎛⎛
⎛⎛⎛ ⎛⎛⎛⎛
⎛⎛⎛ ⎛⎛⎛⎛
⎛⎛⎛
==
= 1%;
= 100
ΔR R
=
⎛ΔR R
+
⎛ΔR R
ΔR
+
⎛ΔR R
ΔR1 ΔR2= = %;ΔRs = = = % R 10 R Rs
= =%
Δ =R RXX × R
= × % = ≈ ( )Ω ，因此，RX = ± ( )Ω 。
⎛⎛
⎛
⎛
=⎛ ⎛ + ⎛⎛ + ⎛⎛ ⎛ ⎛=%
RX
⎛
不确定度：ΔR RX = X ×% = Ω≈ 3Ω，结果：RX = 200±3(Ω)。
误差分析：由于 RX 的计算结果与 R1，R2，RS 三个电阻都有关，而每个电阻的不 确定度都会传递到 终结果，所以误差稍大。（2） 交换法：
Rx = RRs S′ = × = Ω 仪器不确定度：ΔRS= 2 100× ×%+ 7× 5× % + =Ω
（4） （5）由
（6）
R2
此式即为电桥的平衡条件。若 R1， ，R2 Rs 已知， Rx 即可由上式求出。通常取 、 为标准
R1 R2 电阻，称为比率臂，将 R R1 / 2 称为桥臂比； 为可调电阻，称为比较臂。改变 使电桥 达 RsRs 到平衡，即检流计 P 中无电流流过，便可测出被测电阻 之值。Rx
3、 设定 R1 和 R2 的值，R1/R2=200Ω /200Ω ，调节可调电阻 Rs 到适当阻值，闭合总开 关。
4、 打开检流计开关，看检流计是否有偏转，调节 Rs 阻值，直到检流计指针指零。
5、 闭合检流计支路上带保护电阻的开关，再次仔细调节 Rs，直到检流计指针精确指零。

惠更斯电桥测电阻实验报告

惠更斯电桥测电阻实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除惠更斯电桥测电阻实验报告篇一：大学物理实验惠斯通电桥测电阻实验报告大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：篇二：惠斯通电桥测电阻实验报告肇庆学院肇庆学院电子信息与机电工程学院普通物理实验课实验报告班实验日期姓名:学号老师评定实验题目：惠斯通电桥测电阻实验目的：1．了解电桥测电阻的原理和特点。

2．学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。

3．测出若干个未知电阻的阻值。

1．桥式电路的基本结构。

电桥的构成包括四个桥臂（比例臂R2和R3，比较臂R4，待测臂Rx），“桥”——平衡指示器（检流计）g和工作电源e。

在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器Rg（滑线变阻器）。

2．电桥平衡的条件。

惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻（R2、R3、R4、和Rx）、一个“桥”（b、d间所接的灵敏电流计）和一个电源e组成。

b、d间接有灵敏电流计g。

当b、d两点电位相等时，灵敏电流计g中无电流流过，指针不偏转，此时电桥平衡。

所以，电桥平衡的条件是：b、d两点电位相等。

此时有uab=uad，ubc=udc，IxI2由于平衡时Ig?0，所以b、d间相当于断路，故有I4=I3Ix=I2所以IxRx?I4R4I3R3?I2R2可得R4R2?R3Rx或Rx?一般把R2R3R2R3R4c?K称为“倍率”或“比率”，于是Rx=KR4要使电桥平衡，一般固定比率K，调节R4使电桥达到平衡。

3．自组电桥不等臂误差的消除。

实验中自组电桥的比例臂（R2和R3）电阻并非标准电阻，存在较大误差。

当取K=1时，实际上R2与R3不完全相等，存在较大的不等臂误差，为消除该系统误差，实验可采用交换测量法进行。

先按原线路进行测量得到一个R4值，然后将R2与R3的位置互相交换（也可将Rx与R4的位置交换），按同样方法再测’一次得到一个R4值，两次测量，电桥平衡后分别有：Rx?联立两式得：Rx?R2R3?R4Rx?R3R2?R4R4?R4由上式可知：交换测量后得到的测量值与比例臂阻值无关。

大学物理-直流平衡电桥测电阻 实验报告

大学物理-直流平衡电桥测电阻 实验报告

大连理工大学大 学 物 理 实 验 报 告院（系） 材料学院 专业 班级 姓 名 学号 实验台号 实验时间 年 月 日，第 周，星期 第 节实验名称 直流平衡电桥测电阻教师评语实验目的与要求：1） 掌握用单臂电桥测电阻的原理， 学会测量方法。

2） 掌握用双臂电桥测电阻的原理， 学会测量方法。

主要仪器设备：1） 单臂电桥测电阻：QJ24型直流单臂电桥，自制惠更斯通电桥接线板，检流计，阻尼开关、四位标准电阻箱、滑线变阻器、电路开关、三个带测电阻、电源；2） 双臂电桥测电阻：QJ44型直流双臂电桥，待测铜线和铁线接线板、电源、米尺和千分尺。

实验原理和内容： 1直流单臂电桥（惠斯通电桥） 1.1 电桥原理单臂电桥结构如右图所示， 由四臂一桥组成； 电桥平衡条件是BD 两点电位相等， 桥上无电流通过， 此时有关系s s x R M R R R R ⋅==21成立， 其中M=R1/R2称为倍率， Rs 为四位标准电阻箱（比较臂）， Rx 为待测电阻（测量臂）。

1.2 关于附加电阻的问题：附加电阻指附加在带测电阻两端的导线电阻与接触电阻， 如上图中的r1, r2， 认为它们与Rx 串联。

如果R x 远大于r ，则r 1+r 2可以忽略不计，成 绩教师签字但是当R x 较小时，r 1+r 2就不可以忽略不计了，因此单臂电桥不适合测量低值电阻， 在这种情况下应当改用双臂电桥。

2双臂电桥（开尔文电桥） 2.1 双臂电桥测量低值电阻的原理双臂电桥相比单臂电桥做了两点改进， 增加R3、R4两个高值电桥臂， 组成六臂电桥；将Rx 和Rs 两个低值电阻改用四端钮接法， 如右图所示。

在下面的计算推导中可以看到， 附加电阻通过等效和抵消， 可以消去其对最终测量值的影响。

2.2 双臂电桥的平衡条件双臂电桥的电路如右图所示。

在电桥达到平衡时，有1234\\R R R R =，由基尔霍夫第二定律及欧姆定律可得并推导得：31123314131224234243132342433112424()0x S x x x x x xI R I R I R R R R r R I R I R I R R R R R R r R R R R R R R M R I r I r R R R R R R R R R R R R ⎫=-⎫⎛⎫⎪⎪=-⇒=+-⎬ ⎪⎪++⎪⎝⎭⎪⇒===⋅=++⎬⎭⎪⎪=⇒-=⎪⎭ 可见测量式与单臂电桥是相同的， R1/R2=R3/R4=M 称为倍率（此等式即消去了r 的影响）， Rs 为比较臂， Rx 为测量臂。

大学物理实验报告单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)

大学物理实验报告单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)

电桥实验试题标准答案[采用电桥测量中值电阻] 一、实验原理答：惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。

电桥法测电阻，实质是把被测电阻与标准电阻相比较，以确定其值。

由于电阻的制造可以达到很高的精度，所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。

1．惠斯登电桥的线路原理惠斯登电桥的基本线路如图 1 所示。

它是由四个电阻 R 1 Rx R 1，，R 2 R s R x 联成一个四边形 ACBD ，在对角线 AB 上接上电源E ，在对角线 CD 上接上检流计P 组成。

接入检流计（平衡指示）的对角线称为“桥”，四个电阻称为“桥臂”。

在一般情况下，桥路上检流计中有电流通过，因而检流计的指针有偏转。

若适当调节某一电阻值，例如改变 R s 的大小可使C 、D 两点的电位相等，此时流过检流计P 的电流I P =0，称为电桥平衡。

则有V C = V D （1） I R 1 = I Rx = I 1（2）I R 2 = I Rs = I 2 （3）由欧姆定律知V AC = I R 1 1 = V AD = I R 2 2 （4）V CB = I R 1 x = V DB = I R 2 s （5）由以上两式可得R 1R x =R s （6）此式即为电桥的平衡条件。

若R 1， ，R 2 R s 已知，R2R x 即可由上式求出。

通常取 、 为标准R 1 R 2 电阻，称为比率臂，将R R 1 / 2 称为桥臂比； 为可调电阻，称为比较臂。

改变 使电桥达R s R s 到平衡，即检流计P 中无电流流过，便可测出被测电阻 之值。

R x2．用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知，用惠斯登电桥测量R x 的误差，除其它因素外，与标准电阻R 1，R 2 的误差有关。

可以采用交换法来消除这一系统误差，方法是：先连接好电桥电路，调节 使R s P 中无电流，可由式（6）求出R x ，然后将 与 交换位置，再调节 使R 1 R 2R s P 中无电流，记下此时的 ，可得R s ′RR x = 2R s ′ （7）R 1 式（6）和（7）两式相乘得R x 2 = R R s s ′或R x = RR s S′（8）这样就消除了由R1，R2本身的误差对R x 引入的测量误差。

大学物理实验报告-单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)

大学物理实验报告-单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)

电桥实验试题标准答案[采用电桥测量中值电阻] 一、实验原理答：惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。

电桥法测电阻，实质是把被测电阻与标准电阻相比较，以确定其值。

由于电阻的制造可以达到很高的精度，所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。

1．惠斯登电桥的线路原理惠斯登电桥的基本线路如图 1 所示。

它是由四个电阻 R 1 Rx R 1，，R 2 R s R x 联成一个四边形 ACBD ，在对角线 AB 上接上电源E ，在对角线 CD 上接上检流计P 组成。

接入检流计（平衡指示）的对角线称为“桥”，四个电阻称为“桥臂”。

在一般情况下，桥路上检流计中有电流通过，因而检流计的指针有偏转。

若适当调节某一电阻值，例如改变 R s 的大小可使C 、D 两点的电位相等，此时流过检流计P的电流I P =0，称为电桥平衡。

则有 图 1 单臂电桥连线图V C = V D （1） I R 1 = I Rx = I 1（2）I R 2 = I Rs = I 2 （3）由欧姆定律知V AC = I R 1 1 = V AD = I R 2 2 （4）V CB = I R 1 x = V DB = I R 2 s （5）由以上两式可得R 1R x =R s （6）此式即为电桥的平衡条件。

若R 1， ，R 2 R s 已知，R2R x 即可由上式求出。

通常取 、 为标准R 1 R 2 电阻，称为比率臂，将R R 1 / 2 称为桥臂比； 为可调电阻，称为比较臂。

改变 使电桥达R s R s 到平衡，即检流计P 中无电流流过，便可测出被测电阻 之值。

R x2．用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知，用惠斯登电桥测量R x 的误差，除其它因素外，与标准电阻R 1，R 2 的误差有关。

可以采用交换法来消除这一系统误差，方法是：先连接好电桥电路，调节 使R s P 中无电流，可由式（6）求出R x ，然后将 与 交换位置，再调节 使R 1 R 2 R s P 中无电流，记下此时的 ，可得R s ′RR x = 2R s ′ （7）R 1 式（6）和（7）两式相乘得R x 2 = R R s s ′或R 2 R s R h KER m S G PR x = RR s S′（8）这样就消除了由R1，R2本身的误差对R x 引入的测量误差。

大学实验物理直流电桥测电阻

大学实验物理直流电桥测电阻
1200Ω左右。由RX=CR0可知，只有选取C=1时，R0的
四个旋钮才都用上，使电桥的平衡精细到四位有效数 字。若采用内插法精确判断平衡，可获得五位有效数 字，（此例若选C=0.1，用这只电阻箱能把桥调平衡 吗？若选C=10，R0可获得几位有效数字？）可见正
确选取倍率C，可提高测量精度。
大学实验物理
直流电桥测电阻
• 测量精度的提高
• 电桥灵敏度与测量精度
• 本实验中使用的AC5/Ⅱ型指针式检流计，其电流常 数约为10-6A/格，当通过它的电流小于10-7A时，指 针的偏转小于0.1格，我们很难觉察出来，仍认为电 桥处于平衡态，从而给测量带来误差。对此，我们引 入电桥灵敏度的概念，定义为：
• •
• 本实验所讨论的是直流单臂电桥。主要是用来测量中等 阻值（10～105Ω）电阻的；测量低阻（10～10-5Ω）用 直流双臂电桥；测量高阻（106～1012Ω）则用专门的高 阻电桥或冲击法等测量方法。
大学实验物理
直流电桥测电阻
实验主要目的
• 1.掌握电桥测量电阻的原理和方法。
• 2.了解电桥的灵敏度，学习适当的选 择实验条件，减小系统误差。
S n RX
或
S

n R0
RX
R0
大学实验物理
直流电桥测电阻
若忽略电源内阻，其表达式为：
S

K[(R
a

Rb
R0

E RX ) (2
Rb R0

RX Ra
)Rg ]
式中K、Rg分别为检流计的电流常数和内阻。由此式可见，适当提 高电源电压E、选择电流常数K和内阻Rg适当小的灵敏检流计、适 当减小桥臂电阻（Ra+Rb+R0+RX）、尽量把桥臂配置成均压状态 （即四臂电压相等），使上式中的（2+值最小，这些对提高电桥灵 敏度均有作用，但需根据具体情况灵活运用

直流电桥法测电阻实验报告

实验报告实验名称直流电桥法测电阻专业班级：组别：姓名：学号：合作者：日期：12x s R R R R =(2)此式即为惠斯通电桥测中值电阻的原理。

实验内容与数据处理1.惠斯通电桥测中值电阻测量数据及处理取工作电压3V ,使用惠斯通单臂电桥测量标称值分别为75.0Ω、6.20Ω、470Ω、110750⨯Ω、210910⨯Ω的电阻,将测量结果与万用表的测量结果做对比，数据记录如表1所示：表1箱式惠斯通电桥测电阻数据被测电阻标称值Ω/万用表读数惠斯通电桥测量值倍率KΩ/s R Ω/x R Ω∆/仪１％±⨯1-1075076.6Ω2-10744074.40±0.1508１％±⨯2-10620 6.2Ω3-106246 6.246±0.12692１％±⨯0104700.496Ωk 1-104684468.4±0.9568１％±⨯1107507.51Ωk 175037503±15.206１％±⨯21091091.3Ωk 10912191210±461.052.开尔文双臂电桥测铜导线的电阻率（1）铜导线几何尺寸数据记录表表2铜导线待测部位长度和直径123456平均值初D (mm)0.0010.0020.0020.0020.0010.001末D (mm)2.965 2.952 2.927 2.944 2.9502943铜线直径D (mm)2.964 2.950 2.925 2.942 2.9492942 2.945测量部位长度(mm)32.9032.5632.7833.0632.6632.8232.80（2）铜导线电阻测量数据及计算表表3箱式开尔文电桥测铜导线电阻数据及计算表倍率k读数盘值R S铜丝电阻R X (Ω)R X 平均值(Ω)110-4 3.50 3.50⨯10-4 3.58⨯10-4210-4 3.35 3.35⨯10-4310-4 3.65 3.65⨯10-4410-4 3.40 3.40⨯10-4510-4 3.78 3.78⨯10-4610-43.823.82⨯10-4在此图中还增加了桥臂电阻R3、R4，这样把P2和P3两点的接触电阻并入了较高值的R3、R4中；C2和C3用短粗导线相连，设其电阻为r。

大学物理实验报告-单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)

电桥实验试题标准答案[采用电桥测量中值电阻] 一、实验原理答：惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。

电桥法测电阻，实质是把被测电阻与标准电阻相比较，以确定其值。

由于电阻的制造可以达到很高的精度，所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。

1．惠斯登电桥的线路原理惠斯登电桥的基本线路如图1所示。

它是由四个电阻联成一个四边形ACBD ，在对角线AB 上接上电源x s R R R R ，，，21E ，在对角线CD 上接上检流计P 组成。

接入检流计（平衡指示）的对角线称为“桥”，四个电阻称为“桥臂”。

在一般情况下，桥路上检流计中有电流通过，因而检流计的指针有偏转。

若适当调节某一电阻值，例如改变的大小可使C 、D 两点的电位相等，此时流过检流计s R P的电流，称为电桥平衡。

则有0=P ID C V V = （1） 11I I I x R R == （2） 22I I I s R R == （3）由欧姆定律知2211R I V R I V AD AC === （4） s DB x CB R I V R I V 21=== （5）由以上两式可得s x R R R R 21= （6）此式即为电桥的平衡条件。

若已知，即可由上式求出。

通常取、为标准电阻，称为比率臂，将称为桥臂比；为可调电阻，称为比较臂。

改变使电桥达到平衡，即检流计s R R R ，，21x R 1R 2R 21/R R s R s R P 中无电流流过，便可测出被测电阻之值。

x R 2．用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知，用惠斯登电桥测量的误差，除其它因素外，与标准电阻的误差有关。

可以采用交换法来消除这一系统误差，方法是：先连接好电桥电路，调节使x R 21R R ，s R P 中无电流，可由式（6）求出，然后将与交换位置，再调节使x R 1R 2R s R P 中无电流，记下此时的，可得s R ′sx R R R R ′=12（7） 式（6）和（7）两式相乘得ss x R R R ′=2 或Ss x R R R ′=（8）这样就消除了由R 本身的误差对R 引入的测量误差。

大学物理实验

惠斯通电桥法测电阻一、实验目的1．掌握惠斯通电桥的平衡条件和特点。

2．掌握用惠斯通电桥测电阻的方法，及修正测量误差的方法。

3．了解电桥灵敏度的意义。

二、实验原理惠斯通电桥原理：如图所示，被测电阻R 1(Ｒx )和三个电阻Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4构成电桥的四个臂。

当在Ａ、B 端加上直流电源时（电源对角线），C 、Ｄ即谓“桥”，桥上串联的检流计Ｇ是用来检测其间有无电流流过，即比较“桥”两端的电位大小。

调节Ｒ2、Ｒ3和Ｒ4 的值，可使C 、Ｄ两点的电位相等，检流计G 的指针指零（Ｉ＝０），于是电桥达到平衡。

电桥平衡时•• ＵAC ＝ＵAD ， ＵBC ＝ＵBD 即 Ｉ1Ｒx ＝Ｉ2Ｒ3 , Ｉ1Ｒ2 ＝Ｉ2Ｒ4 上列两式相除，得电桥平衡的条件：Ｒx /Ｒ2 ＝Ｒ3/Ｒ即： (R 1)Ｒx ＝43R R Ｒ2 换位测量法的原理：如果电阻Ｒ3、Ｒ4阻值不是很准，会引起测量误差。

为了消除这种测量误差，在测量一次之后（即电桥平衡一次之后）将Ｒx 和Ｒ2的位置互换一下，调节Ｒ2使电桥重新达到平衡（注意两次互换测量中，Ｒ3、Ｒ4阻值保持不变）。

设电阻箱在右边电桥平衡时的电阻为Ｒ2，换到左边电桥平衡时的电阻为Ｒ2’，则两次互换测量时电桥的平衡方程分别为243R R R R X ='234R R R R X = 因而有 '22R R R X =上式中已不包含Ｒ3、Ｒ4 ，•因此可以避免因Ｒ3、Ｒ4带来的测量误差。

电阻X R 的测量误差仅与电阻箱的阻值2R 和'2R 的仪器误差有关，电阻X R 的测量误差2'2222'222)(21R R R R R R R R R R X X ∆≈∆≈∆+∆=∆ ，旋转式电阻箱相对误差为 )%(222R mb a R R ⨯+=∆ ，其中a 电阻箱的准确度等级，R 2电阻箱的示值，m 为电阻箱示值为R 2使用转盘的个数，b 为与准确度等级相关的系数，查表可求得。

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电桥实验试题标准答案[采用电桥测量中值电阻] 一、实验原理答：惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。

电桥法测电阻，实质是把被测电阻与标准电阻相比较，以确定其值。

由于电阻的制造可以达到很高的精度，所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。

1．惠斯登电桥的线路原理惠斯登电桥的基本线路如图 1 所示。

它是由四个电阻 R 1 RxR 1，，R 2 R s R x 联成一个四边形 ACBD ，在对角线 AB 上接上电源E ，在对角线 CD 上接上检流计P 组成。

接入检流计（平衡指示）的对角线称为“桥”，四个电阻称为“桥臂”。

在一般情况下，桥路上检流计中有电流通过，因而检流计的指针有偏转。

若适当调节某一电阻值，例如改变 R s 的大小可使 C 、D 两点的电位相等，此时流过检流计P 的电流I =0，称为电桥平衡。

则有V C = V D （1） I R 1 = I Rx = I 1 （2） I R 2 = I Rs = I 2 （3）由欧姆定律知V AC = I R 1 1 = V AD = I R 2 2 （4） V CB = I R 1 x = V DB = I R 2 s （5）由以上两式可得R 1 R x =R s （6）此式即为电桥的平衡条件。

若R 1， ，R 2 R s 已知，R2R x 即可由上式求出。

通常取 、 为标准R 1 R 2 电阻，称为比率臂，将R R 1 / 2 称为桥臂比； 为可调电阻，称为比较臂。

改变 使电桥达R s R s 到平衡，即检流计P 中无电流流过，便可测出被测电阻 之值。

R x2．用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知，用惠斯登电桥测量R x 的误差，除其它因素外，与标准电阻R 1，R 2 的误差有关。

可以采用交换法来消除这一系统误差，方法是：先连接好电桥电路，调节 使R s P 中无电流，可由式（6）求出R x ，然后将 与 交换位置，再调节 使R 1 R 2 R s P 中无电流，记下此时的 ，可得R s ′RR x = 2 R s ′ （7）R 1 式（6）和（7）两式相乘得R = R R s s ′ 或R x = RR′（8）这样就消除了由R1，R2本身的误差对R x 引入的测量误差。

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注意事项
箱式电桥使用时，电源接通时间均应很短，即不能 将B、G两按钮同时长时间按下；测量时，应先按B 后按G，断开时，必须先断开G后断开B。并养成习 惯。 箱式电桥所用电源的电压大小请看清实验室提供的 说明书或资料，按规定取值。 调节比较臂R0的四个电阻旋钮时，应由大到小。当 大阻值的旋钮转过一格，检流计的指针从一边越过 零点偏到另一边时，说明阻值改变范围太大，应改 变较小阻值旋钮。钮动旋钮时，要用电桥的平衡条 件作指导，不得随意乱钮。 测量完毕后必须断开B和G，并仍使短路片处于“内 接”状态，以保护检流计。。
实验内容-2 实验内容
4.仿步骤3，依照从大到小的次序，不断调 节电桥的读数旋扭，逐渐使电桥上的检流计 指针指向零。 5.最后，检查平衡电桥的灵敏度：在电桥平 衡时，改变读数旋钮的值，使检流计指针偏 移∆n格，相应的电阻值改变为∆R0 ，计算电 桥的灵敏度
∆n S= ∆R0 R0
1 ' ∆R0 = ∆R0 10
实验内容-3 实验内容
6.依上方法，测量几只阻值不同的电阻 。 7.根据下式估算测量的不确定度 。
0.2 ∆Rx = Rx S
∆n ∆n S= = ∆Rx Rx ∆R0 R0
参考表格
万用表 测Rx （ ） 倍率 K 电阻盘示 值R0( ) 测量值 Rx=KR0( ) 偏转格 量数∆n 量数 R0改变 ∆R0( ) 灵敏 度S ∆Rx=0.2Rx/S
电桥法测电阻
测电阻的方法
测电阻有许多种方法 ,如伏安法、欧 姆表法等 ,它们多数都不同程度地受 到电表精度和接入误差的影响。但 使用电桥法测电阻是一种比较法 ,上 述影响比较小 ,只要标准电阻很精 确 ,检流计足够灵敏 ,那么被测电阻 的结果就有较高的准确度。
实验目的
1 .了解惠斯通电桥测量电阻的原理， 了解惠斯通电桥测量电阻的原理， 了解惠斯通电桥测量电阻的原理 学会正确使用电桥测量电阻的方法； 学会正确使用电桥测量电阻的方法； 2 .了解电桥灵敏度的概念，学习对 了解电桥灵敏度的概念， 了解电桥灵敏度的概念 测量电路系统误差的简单校正； 测量电路系统误差的简单校正； 3 .掌握箱式直流电桥的使用方法。 掌握箱式直流电桥的使用方法。 掌握箱式直流电桥的使用方法
标准度等级指数（ ） 标准度等级指数（C） 倍率 有效量程 分辨力 * **
基准值 （Rs）
桥路电源
×0.001 ×0.01 ×0.1 ×1 ×10 ×100 ×1000
0~9.999 0~99.99 0~999.9 0~9.999K 0~99.99K 0~999.9K 0~9.999M
1m 10m 100m 1 10
实验仪器
“+、-”为外接电源的输人端 、 为外接电源的输人端 钮 “内、G、外”为检流计选择端 、 钮
当“G’和“内”由短路片连接 ’ 则在“ 和 时，则在“G”和“外”间需外 接检流计，在“G”和“外”短 接检流计， 和 接时， 接时，本仪器内置的检流计已接 人桥路之中。 人桥路之中。
实验仪器
实验原理 –线路原理 线路原理
I1 R1 = I 2 R2
I1 Rx = I 2 R0
R1 Rx = R2 R0
R1 Rx = R0 = KR0 R2
K为电桥倍率
R1 Rx = R0 = KR0 R2
在测量时，要先知道Rx的估测值，本 R 实验通过万用表测得，根据Rx的大小选择 合适的电桥倍率，把Rx调到估测值，再细 调，使电桥平衡。 利用惠斯通电桥测电阻，从根本上消 除了采用其它方法时，由于电表接入而带 来的系统误差，因而准确度也就提高了。
∆n ∆n S = = ∆Rx Rx ∆R0 R0
∆Rx是在电桥平衡后Rx的微小改变量(实际 上待测电阻Rx是不能变的，在测S时，改变的 是标准电阻R0), 而∆n是由于电桥偏离平衡而引 起的检流计的偏转格数，它越大，说明电桥越 灵敏，带来的误差也就越小。 电桥灵敏度的高低取决于电源电压的高低、 检流计本身的灵敏度、四个桥臂的搭配以及桥 路电阻的大小，因此，其并非固定值。
2
2
1 10
0.2
0.2
100 1K
内附 3V
1 0.5 2 2 5
10K 100K 15V 1M
100 1K
实验原理 –电桥的灵敏度 电桥的灵敏度
R1 Rx = R衡的条件下推导出来的，而电桥是否平衡， 实验上是看检流计有无偏转来判断的。检流计的灵敏度总是有 限的，例如我们实验中所用的张丝式指针检流计，指针偏转1 格所对应的电流大约为10-6A，当通过它的电流比10-7A还要小 时，指针的偏转小于0.1格，我们就很难觉察出来，假设电桥 在R1/R2=1调到了平衡，则有Rx=R0，这时若把R0改变一个量 ∆R0，电桥就应失去平衡，从而有电流Ig流过检流计，但若Ig小 到我们检觉察不出来检流计偏转时，那么我们就会认为电桥还 是平衡的，因而得出Rx=R0+∆R0，∆R0就是由于检流计灵敏度 不够而带来的测量误差∆Rx。为此，我们引入电桥灵敏度S的概 念，它定义为：
实验内容-1 实验内容
1.先用万能电表电阻档粗测电阻的阻值。 2.将电阻接到电桥上，根据电阻值选择电桥的 倍率和读数旋钮（比较臂R0），合适的比率将 有4位有效数字的测量结果，也就是首位读数 旋钮不为零。连接“G”和“外”短接，令电 桥使用内置的检流计和内置的电源。 3.按下电源开关按扭“B” ，使电桥通电。起 初电桥处于非平衡状态，点按检流计按扭 “G” ，可观察到指针的偏转。由偏转方向， 判断读数调节的增减方向，相应调节最大的读 数旋钮，使指针的偏转幅度减少。
面板上的“ ” 面板上的“B” “G” 按钮，前者用于接通电源，后 ” 按钮，前者用于接通电源， 者用于接通检流计支路。 在使用时， 者用于接通检流计支路。 在使用时，“B”、“G” ” ” 两个电健要同时使用，但需先按下“ ” 两个电健要同时使用，但需先按下“B” ，再按下 “G” ；断开时则先松开“G” ，再松开“B” ，以 ” 断开时则先松开“ ” 再松开“ ” 保护检流计。 保护检流计。
电桥灵敏度的测量
在电桥平衡时，使R0改变∆R0 ，而检流计指针 偏离零点0.2格（人眼能觉察到的的界限）。 实际测量中往往是采取在电桥平衡时， R0改 , 变某一值∆R0 ，使指针偏离零点为2格，然后 再取
1 ' ∆R0 = ∆R0 10
实验原理 –电桥的优缺点 电桥的优缺点
电桥的实质是把未知电阻和标准电阻相比较， 电桥的实质是把未知电阻和标准电阻相比较， 而制造较高精度的标准电阻并不困难， 而制造较高精度的标准电阻并不困难，用电桥 测电阻时，只要检流计足够灵敏， 测电阻时，只要检流计足够灵敏，且选用标准 电阻作为桥臂， 电阻作为桥臂，待测值可以达到其它三臂的标 准电阻具有的准确度。 准电阻具有的准确度。 电桥电路中的检流计只用来判断电流有无， 电桥电路中的检流计只用来判断电流有无，并 不需要提供读数， 不需要提供读数，所以选用的检流计只要求有 高的灵敏度，其它方面并无苛求。 高的灵敏度，其它方面并无苛求。 电桥的缺点主要是操作较烦， 电桥的缺点主要是操作较烦，且不能测量非线 性电阻。 性电阻。