直流单臂电桥习题与数据处理doc资料

配电线路运行《单臂电桥使用》Ⅱ级实操类应知试题班组： 姓名： 科目编码：JN03-2-2-02 对应能力项编码：D2--Ⅱ本科目测评成绩表试题类型 填空题 选择题 判断题 简答题合计备 注得 分一、填空题(每小题1分，共19分)1、直流单臂电桥的分类（模拟式）、（数字式）2、直流单臂电桥的结构（比率臂）、（比较臂）、检流计G （调零）按钮、（接线端子）R X3、直流单臂电桥功能（测量电阻）4、数字电桥信号输入（LED ）接口，可以使变频器根椐数控设备或PLC 输出的（ 数字电桥）信号指令来进行工作。

5、直流双臂电桥又称为（凯尔文）电桥，是专门用来测量（小电阻）的比较仪表。

6、要求精确测量电阻都可以用（直流单臂电桥）测量7、单臂电桥测量电阻的方法属于（直接测量法）8、惠斯登電橋平衡時，通過檢流計的電流為 （最大）9、电桥的分类方法有多种，按（不同的电桥电源）可分为直流电桥和交流电桥；按（工作方式）可分为平衡电桥和不平衡电桥；按（被测电阻的接入方式）可分为单臂电桥，差动电桥和全臂电桥。

10、直流单电桥的比率的选择原则是，使比较臂级数乘以比率级数大致等于（被测电阻的级数）。

11、电工仪表按读数方式分类，可分为直读仪表和比较仪表。

如电桥、电位差计等属于（ 比较 ）仪表，万用表等属于（ 直读 ）仪表。

12、直流双臂电桥又称为凯尔文（ 电桥），是专门用来测量（ 小电阻） 的比较仪表。

13、用直流单臂电桥测量电阻时，如果按下电源和检流计按钮后，指针向“正”偏转，这时应（ 增加 ）比较臂的电阻值，反之应（ 减小 ）比较臂的电阻值。

14、电动式仪表由的测量机构由两个线圈构成，其中一个是固定的，称为电流线圈，另一个是可以动的称为（电 压 ）线圈。

15、电动系仪表利用一对载流固定线圈的磁场和（动载流线圈 ）间互作用产生转动力矩，利用空气阻尼器产生阻尼力矩。

16、电动式仪表的灵敏度高，准确度（高 ）。

17、电动式仪表的抗外界磁场的能力 弱过载能力（弱 ），自身的功耗大。

单臂电桥测电阻实验报告数据处理
实验目的：
通过单臂电桥测量电阻，掌握单臂电桥的使用方法，了解电阻的测量原理。

实验仪器和材料：单臂电桥、微安表、标准电阻。

实验步骤：
1.将单臂电桥连接好，确保电桥的电源和电阻调节装置都接通。

2.通过调节电桥的电位器和滑动变阻器，使电桥平衡，并记录下对应的滑动变阻器的位置和微安表的示数。

3.用一根导线连接待测电阻和电桥，调节电桥直到平衡，记录下滑动变阻器位置和微安表的示数。

4.用已知标准电阻取代待测电阻，重复步骤3，记录下滑动变阻器位置和微安表的示数。

数据处理：
1.计算待测电阻的电流值：根据微安表的示数，得到待测电阻的电流值。

2.计算待测电阻的阻值：根据已知标准电阻的阻值和电流值，以及滑动变阻器位置的变化，利用电桥平衡条件计算
待测电阻的阻值。

实验结果：
将实验中记录的数据代入计算公式，计算出待测电阻的阻值。

将计算结果列入实验报告。

讨论与分析：
分析计算结果与标准电阻的差异，并讨论可能的误差来源。

对实验中遇到的问题进行分析，并提出改进方法。

结论：
根据实验结果，得出待测电阻的阻值。

总结实验过程中的经验和教训，提出进一步完善实验的建议。

附录：实验原始数据记录表
在实验报告中附上实验原始数据记录表，包括滑动变阻器位置和微安表示数的记录。

直流应变电桥复习题及答案直流应变电桥复习题及答案引言：直流应变电桥是一种常用的测量电阻的仪器。

它利用电桥平衡原理，通过调节电桥中的电阻，使得电桥两侧电势差为零，从而测量未知电阻的值。

本文将提供一些直流应变电桥的复习题及答案，帮助读者巩固相关知识。

一、选择题：1. 直流应变电桥是用来测量什么物理量的仪器？a) 电阻b) 电流c) 电压d) 电容答案：a) 电阻2. 直流应变电桥的基本组成部分是什么？a) 电源、电阻、电流表、电压表b) 电源、电阻、电感、电容c) 电源、电阻、电容、电压表d) 电源、电阻、电容、电流表答案：a) 电源、电阻、电流表、电压表3. 在直流应变电桥中，平衡条件是什么？a) 电桥两侧电势差为零b) 电桥两侧电流相等c) 电桥两侧电压相等d) 电桥两侧电阻相等答案：a) 电桥两侧电势差为零4. 如何调节直流应变电桥中的电阻以实现平衡？a) 通过旋钮调节电阻的阻值b) 通过改变电源电压c) 通过改变电流表的量程d) 通过改变电压表的量程答案：a) 通过旋钮调节电阻的阻值5. 直流应变电桥的测量精度主要取决于什么？a) 电源的稳定性b) 电阻的精度c) 电流表和电压表的灵敏度d) 所使用的测量电阻的范围答案：b) 电阻的精度二、填空题：1. 直流应变电桥中，未知电阻的值可以通过_______计算得到。

答案：电桥平衡条件2. 直流应变电桥中，电流表和电压表的正负极性应与_______保持一致。

答案：电桥电路3. 直流应变电桥中，如果电桥两侧电势差为零，则表示_______。

答案：电桥平衡4. 直流应变电桥的测量精度主要取决于_______。

答案：电阻的精度5. 直流应变电桥中，调节电阻的阻值可以通过_______实现。

答案：旋钮三、解答题：1. 请简要说明直流应变电桥的工作原理。

答案：直流应变电桥利用电桥平衡原理进行测量。

当电桥两侧电势差为零时，表示电桥达到平衡状态。

此时，未知电阻与已知电阻的比值可以通过平衡条件的公式计算得到。

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。

实验一应变片单臂特性实验一、实验目的：了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。

二、基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。

一种利用电阻材料的应变效应，将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器，此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将变形转换成电阻的变化，再通过测量电路进一步将电阻的改变转换成电压或电流信号输出。

可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。

1、应变片的电阻应变效应所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变，这一物理现象称为“电阻应变效应”。

以圆柱形导体为例：设其长为：L、半径为r、材料的电阻率为ρ时，根据电阻的定义式得（1—1）当导体因某种原因产生应变时，其长度L、截面积A和电阻率ρ的变化为dL、dA、dρ相应的电阻变化为dR。

对式（1—1）全微分得电阻变化率dR/R为：（1—2）式中：dL/L为导体的轴向应变量εL; dr/r为导体的横向应变量εr由材料力学得：εL= - μεr (1—3)式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为0.3----0.5左右；负号表示两者的变化方向相反。

将式（1—3）代入式（1—2）得：（1—4）式（1—4）说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变（几何效应）和本身特有的导电性能（压阻效应）。

2、应变灵敏度它是指电阻应变片在单位应变作用下所产生的电阻的相对变化量。

(1)、金属导体的应变灵敏度K：主要取决于其几何效应；可取（1—5）其灵敏度系数为：K=金属导体在受到应变作用时将产生电阻的变化，拉伸时电阻增大，压缩时电阻减小，且与其轴向应变成正比。

金属导体的电阻应变灵敏度一般在2左右。

(2)、半导体的应变灵敏度：主要取决于其压阻效应；dR/R<≈dρ⁄ρ。

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R x R1R s M R s成立，其中M=R1/R2 称x R2s s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r1+r2可以忽略不计，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， 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 R 1 R 2 R 3 R 4 ，由 基尔霍夫第二定律及欧姆定律可得并推导得：Rs 为比较臂， Rx 为测量臂。

使用该式， 即可测量低值电阻。

步骤与操作方法：1. 自组惠斯通电桥测量中值电阻a ） 按照电路图连接电路， 并且根据待测电阻的大小来选择合适的M 。

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。