直流电桥测电阻及组装数字温度计
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一、实验目的1. 理解数字电桥的工作原理和测量电阻的原理。
2. 掌握数字电桥的使用方法,包括校准、测量和数据分析。
3. 通过实验验证惠斯通电桥测量电阻的准确性。
4. 学习使用数字电桥进行温度计的组装和原理分析。
二、实验原理数字电桥是一种高精度的电阻测量仪器,其基本原理是基于惠斯通电桥。
惠斯通电桥是一种平衡电桥,通过比较未知电阻与已知电阻的比例,可以精确测量未知电阻的阻值。
数字电桥通过内置的微处理器和A/D转换器,实现了电阻测量的自动化和数字化。
三、实验仪器与设备1. 数字电桥一台2. 惠斯通电桥一套3. 待测电阻若干4. 温度计一套5. 示波器一台6. 计算机一台四、实验步骤1. 数字电桥校准- 打开数字电桥,进入校准模式。
- 根据说明书,设置校准参数,包括参考电压和电阻值。
- 进行校准,直到数字电桥显示校准完成。
2. 测量电阻- 将待测电阻接入数字电桥的测量端。
- 设置测量范围,确保待测电阻在测量范围内。
- 启动测量,数字电桥自动完成电阻测量,并显示测量结果。
3. 验证惠斯通电桥测量电阻的准确性- 将已知电阻接入惠斯通电桥的测量端。
- 调节电桥,使检流计指针指向零位。
- 记录此时已知电阻的阻值。
- 将待测电阻接入惠斯通电桥的测量端,重复上述步骤。
- 比较数字电桥和惠斯通电桥的测量结果,验证测量准确性。
4. 组装数字温度计- 将温度计的电阻丝接入数字电桥的测量端。
- 调节温度计的电阻值,使其与数字电桥的测量范围相匹配。
- 启动测量,数字电桥自动完成温度测量,并显示测量结果。
5. 分析设计方法- 根据实验结果,分析数字温度计的设计方法,包括电路设计、温度与电阻关系等。
- 讨论数字温度计在实际应用中的优缺点。
五、实验结果与分析1. 数字电桥的测量结果与惠斯通电桥的测量结果基本一致,验证了数字电桥测量电阻的准确性。
2. 通过组装数字温度计,成功实现了温度的测量。
实验结果表明,数字温度计具有较高的测量精度和稳定性。
直流电桥测电阻实验报告数据
直流电桥测电阻实验报告数据需要根据具体的实验过程和结果进行记录和分析。
以下是一些可能的实验数据记录和处理的示例:
实验目的:
•了解单电桥测电阻的原理,初步掌握直流单电桥的使用方法。
•单电桥测量铜丝的电阻温度系数,学习用作图法和直线拟合法处理数据。
•了解数字电表的原理和线性化设计的方法。
实验原理:
•惠斯通电桥测电阻:惠斯通电桥是最常用的直流电桥。
其中,R1和R2
是已知阻值的标准电阻,他们和被测电阻构成四个“臂”,对角B和C上的电流相同(即:I1=I4),根据惠斯通电桥原理,可得被测电阻R3=R1*R2/R4。
实验步骤:
1.准备实验器材,包括单电桥、数字电表、铜丝、热敏电阻等。
2.将铜丝固定在单电桥的“臂”上,连接数字电表。
3.调整单电桥的“臂”的长度和角度,使数字电表的读数达到最大值。
4.记录数字电表的读数,根据实验原理计算铜丝的电阻值。
5.改变实验条件(如温度),重复步骤3和4,记录多组数据。
实验数据:
实验结论:
•通过本次实验,我们使用直流电桥法测量了铜丝的电阻值,并且掌握了直流电桥法的实验操作方法和原理。
•实验结果表明,铜丝的电阻值随温度变化而变化,符合金属电阻随温度升高而增大的规律。
•在实验过程中,我们学习了用作图法和直线拟合法处理数据的方法,对数字电表的原理和线性化设计有了更深入的了解。
直流电桥测量电阻温度系数实验报告直流电桥测电阻温度系数_docDS1322直流电桥测电阻温度系数【实验任务】用直流电桥测电阻【可用仪器和器材】直流单臂电桥、检流计、待测铜丝及热敏电阻、保温容器、温度计。
【知识点及预习要求】1. 电桥电路的构造及工作原理,电桥平衡的条件。
2. 公式RX?调节?3. 按钮G、B的作用。
4. 实验中,调平衡时要注意检流计指针的偏转方向与电阻R3之间的关系。
5. 计算铜电阻温度系数及热敏电阻的材料常数R0、β的方法。
6. 看书P26、P27作图法要求。
【注意事项】1. 检流计使用前要调零。
2. 看书P68或P52仪器介绍及P192的注意事项。
R1R3?CR3,C指什么,该如何选择?R3指什么,该如何R2篇二:直流电桥测电阻温度系数直流电桥测电阻温度系数【实验任务】用直流电桥测电阻【可用仪器和器材】直流单臂电桥、检流计、待测铜丝及热敏电阻、保温容器、温度计。
【知识点及预习要求】1. 电桥电路的构造及工作原理,电桥平衡的条件。
2. 公式RX?调节?3. 按(来自: 写论文网:直流电桥测量电阻温度系数实验报告)钮G、B的作用。
4. 实验中,调平衡时要注意检流计指针的偏转方向与电阻R3之间的关系。
5. 测铜电阻温度系数方法,测热敏电阻的材料常数R0、β的方法。
【注意事项】1. 检流计使用前要调零。
2. 看书P69及P192的注意事项。
R1R3?CR3,C指什么,该如何选择?R3指什么,该如何R2篇三:实验电阻报告实验题目:用热敏电阻测温度实验目的:用惠斯通电桥测量电阻的温度系数α实验原理:1.半导体电阻与温度关系式TRT?R?e?B?RT)R? 1T电桥原理图2.金属电阻与温度关系Rt2?Rt1[1??(t2?t1)]1dRtB??2 RtdtTn Rx/Rx3.惠斯通电桥原理及灵敏度公式S?实验步骤:1.测室温下电阻,求电桥灵敏度。
2.测24.8℃~85℃每隔5℃Rt,绘制Rt-t曲线,作50℃点切线,用斜率dR/dt和R50由原理2求α。
直流电桥与电阻的测量实验报告直流电桥与电阻的测量实验报告引言:直流电桥是一种常用的电路实验仪器,用于测量电阻的值。
在本次实验中,我们将使用直流电桥来测量不同电阻的阻值,并探究其应用于电路分析的原理与方法。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过使用直流电桥,测量不同电阻的阻值,并掌握电桥的使用方法和原理。
同时,我们还将探究电阻与电流、电压的关系,以及电阻对电路性能的影响。
二、实验仪器与材料1. 直流电源2. 直流电桥3. 不同阻值的电阻器4. 电压表5. 电流表6. 连接线等三、实验步骤1. 将直流电源的正极与电桥的A点相连,负极与电桥的B点相连。
2. 将电桥的C点与电阻器的一端相连,将电桥的D点与电阻器的另一端相连。
3. 通过调节电桥上的可变电阻,使得电桥两侧的电压差为零。
4. 记录下此时电桥上的电阻值,并计算出电阻器的阻值。
5. 更换不同阻值的电阻器,重复步骤3和4,记录并计算出各个电阻器的阻值。
四、实验结果与分析通过实验,我们得到了不同电阻器的阻值数据,并进行了分析。
实验结果表明,电桥能够准确测量电阻的阻值。
我们还发现,电阻值与电流、电压之间存在着一定的关系。
根据欧姆定律,电阻值等于电压与电流的比值,即R=V/I。
通过实验数据的计算,我们验证了这一关系。
另外,我们还观察到了电阻对电路性能的影响。
当电阻值增大时,电流减小,电压差增大。
这说明电阻对电路中的电流流动起到了阻碍作用,同时也导致了电压的分布不均匀。
因此,在电路设计和分析中,电阻的选择和使用是非常重要的。
五、实验误差与改进在实验过程中,由于电桥的精度和电阻器的质量等因素,可能会产生一定的误差。
为了减小误差,我们可以采取以下改进措施:1. 使用更精确的电桥仪器,提高测量的准确性。
2. 选择质量良好的电阻器,减小电阻器本身的误差。
3. 在实验中进行多次测量,取平均值,以提高数据的可靠性。
六、实验结论通过本次实验,我们掌握了直流电桥的使用方法和原理,并成功测量了不同电阻的阻值。
(科目:物理实验)班级 工52 姓名 陆路 编号 2005010853 第 1 页直流电桥测电阻及组装数字温度计一、 实验目的(1) 了解单电桥测电阻的原理,初步掌握直流单电桥的使用方法;(2) 单电桥测量铜丝的电阻温度系数,学习用作图法和直线拟合法处理数据; (3) 了解双电桥测量低电阻的原理,初步掌握双电桥的使用方法。
(4) 了解非平衡电桥的原理及应用,学习用非平衡电桥输出电压的方法测量热敏电阻温度特性的基本原理和方法,组装数字温度计。
二、 实验原理1. 关于电桥电桥是一种利用电位比较法进行测量的仪器。
它在电测技术中应用极为广泛,用它能测量很多电学量,如电阻、电容、互感、频率以及电介质和磁介质的特性等等。
配合其它的变换器,还能用来测量某些非电量(如温度、湿度、微小位移)。
另外,在自动控制测量中,电桥也是常用的仪器之一。
电桥的应用之所以这样广泛,其原因在于它具有很高的灵敏度和准确性。
电桥可分为直流电桥与交流电桥。
直流电桥是用来测量电阻或与电阻有关的物理量的仪器;交流电桥主要用来测量电容、电感等物理量。
直流电桥又分直流单电桥和直流双电桥。
直流单电桥(惠斯通电桥)适于测量10~106Ω中阻值电阻。
直流双电桥(开尔文电桥)适于测量10-5~10Ω低阻值电阻。
2. 惠斯通电桥测电阻惠斯通电桥(单电桥)是最常用的直流电桥,右图是它的电路原理图。
图中R 1、R 2和R 是已知阻值的标准电阻,它们和被测电阻R x 连成一个四边形,每一条边被称作电桥的一个臂。
对角A 和C 之间接电源E ;对角B 和D 之间接有检流计G ,它像桥一样。
若调节R 使检流计中电流为零,桥两端B 点和D 点电位相等,电桥达到平衡,这时可得:I 1R =I 2R x ,I 1R 1=I 2R 2 两式相除可得:12x R R R R只要检流计足够灵敏,上式就能相当好的成立,被测电阻R x 可以仅从三个(科目:物理实验)班级 工52 姓名 陆路 编号 2005010853 第 2 页标准电阻的值来求得,而与电源电压无关。
直流电桥法测电阻实验报告实验目的:1.了解直流电桥法测量电阻的原理;2.掌握直流电桥法测量电阻的实验操作方法;3.探究不同测量条件下对测量结果的影响。
实验原理:实验器材:直流电源、电桥、标准电阻、待测电阻、电阻箱、导线等。
实验步骤:1.连接电路:将直流电源的正负极分别连接到电桥电路的相应接口;2.调节滑动变阻器:通过调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数尽量接近零,并固定滑片位置;3.加入标准电阻:在电桥电路上加入一个已知电阻的标准电阻;4.测量电阻:将待测电阻连入电桥电路中,通过调节电桥电路中的标准电阻使电流表示数最接近零;5.记录实验数据:记录标准电阻值、电阻箱设置值以及调节滑动变阻器时的示数;6.重复实验:根据实验需要,可以多次重复实验获取更准确的结果。
实验数据处理:1.计算未知电阻值的实验结果:根据电桥电路中的已知电阻值和相应示数,可以通过比值关系计算出待测电阻的值;3.讨论实验结果:根据实验数据和误差分析,讨论实验结果的准确性,分析实验中可能存在的问题和改进措施。
实验结果和误差分析:实验中我们使用直流电桥法测量了一个未知电阻的值,记录了实验数据如下:标准电阻值:1000Ω电阻箱设置值:500Ω调节滑动变阻器的示数:50我们通过计算得到的待测电阻值为:500Ω×1000Ω/50=1000Ω1.电桥电路的接线不稳定,会对实验结果产生影响;2.电阻箱的阻值可能存在一定的误差,会对实验结果产生影响;3.实验中可能存在读数误差和实验操作误差等。
为了提高实验结果的准确性,我们可以采取以下改进措施:1.保持电桥电路的接线稳定,并检查电路中的连接情况;3.实验中要仔细读数,减小读数误差的影响;4.多次重复实验,取平均值来减小随机误差的影响。
结论:。
《大学物理》直流非平衡电桥的应用---数字温度计的设计姓 名 学 号 班 级桌 号同组人本实验指导教师 实验地点: 实验日期 20 年 月 日 时 段一、实验目的:1. 掌握直流非平衡电桥的工作原理及与直流平衡电桥的异同;2. 学习直流非平衡电桥的使用方法;3. 学习传感器非线性特性的线性化设计4.用直流非平衡电桥设计一款数字温度计。
二、实验仪器与器件:1、DHQJ-1型非平衡电桥、导线若干;2、DHW-1型温度传感实验装置(铜电阻、热敏电阻);三、实验原理:1.直流平衡电桥、直流非平衡电桥直流电桥可分为平衡电桥和非平衡电桥(非平衡电桥也称不平衡电桥或微差电桥)。
平衡电桥需要工作在平衡态下,可以准确测量未知电阻(如单臂电桥),测量精度很高。
但平衡的调节要求严格,需要耗费一定的时间。
非平衡电桥工作在非平衡态下,可测量任一桥臂上的物理量变化。
实际生产技术中,往往有些待测量准确度要求不是很高,但需要连续快捷的测量。
如:铁路桥梁的应力检测、产品质量检测及待测量的变化量中。
尤其在传感器技术越来越广泛应用于各种非电学量测量情况下,智能检测和自动控制系统中,直流非平衡电桥就显示出了优势,这时电桥中某一个或几个桥臂,往往是具有一定功能的传感元件,这些元件的电阻值随待测物理量(如温度、压力)的变化而相应改变,电桥处于非平衡状态。
利用非平衡电桥可以很快连续测量这些传感元件电阻的变化,由此获得这些物理量变化的信息。
本实验就是利用直流非平衡电桥的特点设计一款数字温度计。
2.非平衡电桥工作原理非平衡电桥工作思路:直流非平衡电桥的电路如图1(b )所示,其在构图形式上与平衡电桥如图1(a)相似,但测量方法上有很大差别。
平衡电桥的待测电阻是定值电阻,当调节0R 使0,000==U I (平衡的意义), 得到102x R R R R =,因此,平衡电桥可以准确地测量电阻。
如果将平衡电桥电路中的待测电阻R X 换成一个电阻型传感器,在某一条件下,先调整电桥达到平衡,得到此条件下的电阻阻值。
直流电桥测量电阻实验报告直流电桥测量电阻实验报告引言:直流电桥是一种常见的电路实验仪器,用于测量电阻值。
本次实验旨在通过直流电桥测量电阻的方法,探究其原理和应用。
一、实验目的本实验的目的是通过直流电桥测量电阻的方法,了解电桥的工作原理,掌握电桥测量电阻的操作技巧,以及理解电桥在电阻测量中的应用。
二、实验原理直流电桥是一种基于电位差平衡原理的仪器,常用于测量电阻值。
其基本原理是通过调节电桥中的电阻值,使得电桥两个对角线上的电位差为零,从而达到测量电阻的目的。
电桥的基本结构包括电源、电阻箱、待测电阻和检流计。
三、实验步骤1. 将电桥的电源接入电源插座,并确保电源稳定。
2. 调节电阻箱的阻值,使得待测电阻与电阻箱的总阻值相等。
3. 将待测电阻与电阻箱连接至电桥的两个对角线上。
4. 调节电阻箱的阻值,使得电桥两个对角线上的电位差为零。
5. 读取电阻箱上的阻值,即为待测电阻的阻值。
四、实验注意事项1. 在操作电桥时,应注意电源的稳定性,避免电阻值的误差。
2. 调节电阻箱时,应缓慢调节,以免产生过大的电位差。
3. 在读取电阻值时,应注意读数的准确性,避免误差的出现。
五、实验结果与分析通过本次实验,我们测量了几个不同电阻值的待测电阻,并记录下了实验结果。
根据实验数据,我们可以计算出待测电阻的准确阻值,并与理论值进行对比。
通过比较实验结果与理论值的差异,我们可以评估实验的准确性和精度。
六、实验总结本次实验通过直流电桥测量电阻的方法,深入了解了电桥的工作原理和应用。
通过实际操作,我们掌握了电桥测量电阻的操作技巧,并且了解了电桥在电阻测量中的重要性。
实验结果与理论值的对比,也让我们认识到实验误差的存在,并且提醒我们在实验中要注意准确性和精度。
七、实验改进与展望在实验过程中,我们发现电源的稳定性对实验结果有一定的影响。
因此,今后可以尝试使用更稳定的电源设备,以提高实验的准确性。
此外,可以进一步研究电桥的其他应用,如测量电容和电感等,以扩展实验的深度和广度。
直流电桥测电阻及组装数字温度计一、 实验目的(1) 了解单电桥测电阻的原理,初步掌握直流单电桥的使用方法;(2) 单电桥测量铜丝的电阻温度系数,学习用作图法和直线拟合法处理数据; (3) 了解双电桥测量低电阻的原理,初步掌握双电桥的使用方法。
(4) 了解非平衡电桥的原理及应用,学习用非平衡电桥输出电压的方法测量热敏电阻温度特性的基本原理和方法,组装数字温度计。
二、 实验原理1. 关于电桥电桥是一种利用电位比较法进行测量的仪器。
它在电测技术中应用极为广泛,用它能测量很多电学量,如电阻、电容、互感、频率以及电介质和磁介质的特性等等。
配合其它的变换器,还能用来测量某些非电量(如温度、湿度、微小位移)。
另外,在自动控制测量中,电桥也是常用的仪器之一。
电桥的应用之所以这样广泛,其原因在于它具有很高的灵敏度和准确性。
电桥可分为直流电桥与交流电桥。
直流电桥是用来测量电阻或与电阻有关的物理量的仪器;交流电桥主要用来测量电容、电感等物理量。
直流电桥又分直流单电桥和直流双电桥。
直流单电桥(惠斯通电桥)适于测量10~106Ω中阻值电阻。
直流双电桥(开尔文电桥)适于测量10-5~10Ω低阻值电阻。
2. 惠斯通电桥测电阻惠斯通电桥(单电桥)是最常用的直流电桥,右图是它的电路原理图。
图中R 1、R 2和R 是已知阻值的标准电阻,它们和被测电阻R x 连成一个四边形,每一条边被称作电桥的一个臂。
对角A 和C 之间接电源E ;对角B 和D 之间接有检流计G ,它像桥一样。
若调节R 使检流计中电流为零,桥两端B 点和D 点电位相等,电桥达到平衡,这时可得:I 1R =I 2R x ,I 1R 1=I 2R 2 两式相除可得:12x R R R R只要检流计足够灵敏,上式就能相当好的成立,被测电阻R x 可以仅从三个标准电阻的值来求得,而与电源电压无关。
这一过程相当于把R x 和标准电阻相比较,因而测量的准确度相当高。
单电桥的实际线路如下图所示。
将R 2和R 1做成比值为C 的比率臂,则被测电阻为R x =CR ,其中C =R 2/R 1,共分七挡,0.001~1000,R 为测量臂,由四个十进位的电阻盘组成。
图中的电阻单位为Ω。
3. 铜丝的电阻与温度系数任何物体的电阻都与温度有关。
多数金属电阻随温度升高而增大,满足下列关系式: R t = R 0(1+αR t )。
式中,R t 、R 0分别是t 、0℃时的电阻值;αR 是电阻的温度系数,单位是(℃-1)。
严格地说,αR 一般与温度有关,但是对本实验所用的纯铜材料来说,在-50℃~100℃范围内αR 的变化很小,可以当做常数,即R t 与t 呈线性关系。
于是:tR R R t R 00-=α 利用金属随温度变化的性质,可制成电阻温度计来测温。
4. 双电桥测低电阻用上图所示的单电桥测电阻时,被测臂上引线l 1、l 2和接点X 1、X 2等处都有一定的电阻,约为10-2Ω~10-4Ω量级。
这些引线电阻和接触电阻与待测的R x 串联在一起,对低值电阻测量影响很大。
为减小它们的影响,在双电桥中作了两处明显的改进:(1)被测电阻和测量盘电阻均采用四端接法。
四端接法示意图见左。
图中两个C 端为电流端,通常接电源回路,从而将两端的引线电阻和接触电阻折合到电源回路的其他串联电阻中;两个p 端为电压端,通常接测量用的高电阻回路或电流为零的补偿回路,从而使这两端的引线电阻和接触电阻对测量的影响相对减小了。
(2)如右图所示的双电桥增设了两个臂1'R 和2'R ,比较其阻值较高。
流过检流计的G 的电流为零时,电桥达到平衡,于是可以解得:212211211'''''x R R rR R R R R R R r R R ⎛⎫=+- ⎪++⎝⎭双电桥在结构设计上尽量做到2211''R R R R =,并且尽量减小电阻r ,因此我们仍然有:21x R R R R =同样,在仪器21R C R =做成比率臂,则: R x =CR这样,只要将被测低电阻按四端接法接入双电桥进行测量,就可以与单电桥采用相同的公式计算了。
5. 非平衡电桥非平衡电桥是将平衡电桥中的检流计G 去掉,通过测量其两端的电压来测定电阻,如右图所示。
如果电源E 一定,当某桥臂的R t (如金属热电阻、电阻应变片、光敏电阻等)发生变化时,非平衡电桥的输出电压U t 也发生变化。
非平衡电桥输出电压公式为:112t t R R U E R R R R ⎛⎫=-⎪++⎝⎭一般来说,U t 与t 的关系不是线性的,为了组装数字温度计,适当地选择电桥参数(R 1、R 2、R 和E ),使其非线性项误差很小,在一定的温度范围内呈近似的线性关系。
这就是线性化设计。
6. 互易桥为简单起见,我们利用现有的QJ -23型惠斯通电桥改成非平衡桥,用铜丝电阻作感温元件,阻值约20Ω。
用惠斯通电桥测量时一般会选C =0.01,将R 置于2000Ω,由该电桥线路知,此时R 2≈10Ω,R 1≈1000Ω,这样的阻值配比U t 测量误差较大,不能满足线性化设计的要求。
现在,我们就巧改惠斯通电桥,将电源E 和检流计G 互易位置(如图),这样桥臂之间的关系,就较为合理(R 1和R 同数量级,R 2和R t 同数量级)。
称这种电桥为互易桥。
将检流计G 换成mV 表,这就改成了互易的非平衡桥,用它测量U t 误差就会减小。
7. 线性化设计欲组装一个温度范围在0~100℃的铜电阻电子数字温度计,必须将U t ~t 的关系线性化。
当采用量程为19.999mV 的数字电压来显示温度值时,要求显示值:U t =0.1t mV 。
当温度为0℃时,U 0=0 mV ,此时互易平衡桥有:0021R R R C C R R R C===,或 式中R 0为0℃时铜丝电阻值,R 为测量臂电阻,对铜电阻来说,在0~100℃范围内,R t 与t 是线性关系:R t = R 0(1+αR t ),这样非平衡电桥输出电压公式可以改写为:1111(1)t R U E C C t α⎛⎫=- ⎪+++⎝⎭考虑到本实验中,选择C =0.01<<1,铜电阻温度系数α~10-3/℃,则上式还可以进一步简化为:2(1)Rt EC U t U C α=+∆+,其中ΔU 为非线性误差项。
忽略ΔU后,比较上式和U t =0.1t mV 的关系,我们有:2(1)10RC E C α+=。
我们完成了线性化设计,选择电桥参数C =0.01,0R R C =,2(1)10RC E C α+=就可以用非平衡桥组装成数字温度计:1mV 10t U t U =+∆。
三、 实验仪器1. 惠斯通电桥QJ-23型电桥的准确度等级指数为α=0.2,测量范围10~99990Ω。
(1) 比率臂C :由8个精密电阻组成,其总阻值为1k Ω,度盘示值C =R 2/R 1,分为0.001、0.01、0.1、1、10、100、1000共七档。
(2) 测量臂R :由四个十进位电阻盘组成×1000,×100,×10,×1。
(3) 端钮X 1和X 2接被测电阻。
(4) 电流计G :灵敏度约3×10-6A/分度,内阻近百欧姆,用作平衡指示器。
(5) 电源B 接5V 电源,接通B 、G 按钮,应跃按。
左图为QJ-23型电桥面板图。
2. 测铜丝电阻温度系数实验装置右图是测铜丝电阻温度系数实验装置。
由从左至右依次为:自耦调压器(220V)、电加热器、温度计(0~100℃)、铜丝和搅拌器、待测电阻、直流电源、单电桥。
3.双电桥实验总体仪器仪器总体结构如左图所示。
从左至右依次为:待测低电阻、待测金属棒、双电桥、干电池。
4.双电桥的结构QJ-44型直流双臂电桥的准确度等级指数为0.2,基本量限0.01~11Ω。
(1)比率臂C:由线路图上面的六个电阻组成,比率C=R2/R1,分为×0.01,×0.1,×1,×10,×100五档。
(2)测量盘:由粗调盘和细调盘组成。
粗调盘有0.01~0.1十档,细调盘从0.0000~0.001连续可调,还应再估读一位。
(3)高灵敏度电流计:由放大器和电流表组成。
灵敏度旋钮逆时计转到头为迟钝位置,顺时针转到头为最灵敏位置,内接放大器电源:由开关B1接通,不用时务必断开B1,以免耗电。
调零旋钮每改变灵敏度,要调整零点。
(4)电源B端钮外接1.5V干电池,B、G按钮宜跃按。
(5)四端接线钮:待测低电阻必须四端接法。
上图是QJ44型直流双臂电桥结构图。
其他实验仪器还有数字电压计、数字万用表、导线。
四、实验步骤1. 惠斯通电桥测电阻(1) 测量前,接好电源,调节电流计零点。
(2) 预置C 、R 。
根据待测电阻的大约值及CR R x =的关系,将R 盘置为千位数,再定C 的大小,测出四位有效位数。
(3) 跃按B 、G 按钮,调节测量盘R 直到平衡(若待测电阻为感性电阻,应先按B 按钮后按G 按钮,以防感应电流干扰测量)。
(4) 测出偏离d ∆分格所需测量盘示值变化R ∆。
2. 单电桥测铜丝电阻温度系数(1) 测量前,接好电源,调节电流计零点。
(2) 先测加热前的水温和铜丝电阻值。
(3) 每隔5~7︒C 测一次温度t 和相应的阻值R 。
注意要在热平衡的条件下测量。
开始升温时可将自耦调压器电压调高些,待温度升高至所需温度时再调低电压,使筒内水温与铜丝达到热平衡。
(4) 记录一系列的t 和R 值,用直线拟合法和作图法处理数据。
3. 组装数字温度计(1) 将QJ-23惠斯通电桥改装为互易桥。
(2) 按所选参数C = 0.01,C R R 0=,2(1)10RC E C α+=组装温度计。
(3) 检验组装的温度计,t U 和t 的线性关系。
4. 双电桥测低电阻(1) 测量前接好电源,接通放大器开关,调节电流计零点。
(2) 预置C 、R ,选C =0.01,R =0.06,选择原则也是使有效位数尽量多。
(3) 从灵敏度最迟钝位置测起,跃按B 、G ,先调节粗调盘,再调细调盘,逐步提高灵敏度再测,直到最灵敏时测得值方为准确值。
同时注意检查此时的电流计零点。
(4) 实验完毕,放大器电源B 1置于“断”。
五、 实验数据惠斯通电桥测电阻单电桥测铜丝的温度系数拟合公式得:R t =0.05208t +12.33127,线性相关系数r =0.99961。
则铜丝的温度系数αR =4.223×10-4/℃组装数字温度计C =0.01,0R R C == 1233Ω ,2(1)10C E C α+== 2415mV通过数据拟合,得到上图所示结果,表明组装的数字温度计很好地满足了U t =0.1t mV 的设计要求。