自组电桥测电阻实验数据

HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY

物理实验报告

实 验 题 目： 自组电桥测电阻 班 级： 学 号： 姓 名： 实 验 台 号： 实 验 时 间：06年 月 日 时 分— 时 分

预习操作 实验报告 教师签章

成 绩 物理实验教学中心

实 验 报 告

（设计性实验）

一、实验题目：自组电桥测电阻

二、设计要求：1、利用“惠斯登电桥”测量待测电阻的阻值； 2、不使用检流计用电桥法测量表头内阻。

三、实验所用的仪器：直流稳压电源、检流计、电阻箱、待测电阻、滑线变阻器、插件方板、导线、开关等。

四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）：

当电桥平衡时，检流计指针指0，R1Rx? R2Rs 惠斯登电桥原理电路

G 交换法电路如右图所示，用交换Rx和Rs的测量法可消除因R1,R2引入的误差。为了消除上述原因造成的误差，可在保持R1/R2比值不变的条件下，将Rs和R

大连理工大学

大 学 物 理 实 验 报 告

院（系） 材料学院 专业 材料物理 班级 0705 姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号 实验时间 2008 年 12 月 10 日，第16周，星期 三 第 5-6 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Rx

R1

Rs M Rs成立， 其中M=R1/R2称R2

为倍率， Rs为四位标准电阻箱（比较臂）， Rx为待测电阻（

实验五 用惠斯登电桥测电阻

实验目的

1．掌握用惠斯登电桥测电阻的原理；

2．学会测量电桥灵敏度的方法，并了解提高电桥灵敏度的途径。

实验仪器

电阻箱三只，自组惠思登电桥实验板，直流电源，检流计。

实验原理

“电桥”是很重要的电磁学基本测量仪器之一。它主要用来测量电阻器的阻值、线圈的电感量和电容器的电容及其损耗。

为了适应不同的测量目的，设计了多种不同功能的电桥。最简单的是单臂电桥，即惠斯登电桥，用来精确测量中等阻值（几十欧姆至几十万欧姆）的电阻。此外还有测量低阻值（几欧以下）的双臂电桥，即开耳文双电桥；测量线圈电感量的电感电桥；测量电容器电容量的电容电桥；还有既能测量电感又能测量电容及其损耗的交流电桥等。尽管各种电桥测量的对象不同、构造各异，但基本原理和思想方法大致相同。因此，学习掌握惠斯登电桥的原理不仅能为正确使用单臂电桥，而且也为分析其他电桥的原理和使用方法奠定了基础。

惠斯登电桥的原理如图5－1所示。图中ab、bc、cd和da四条支路

图5－1惠斯登电桥原理图

分别由电阻R1（Rx）、R2、R3和R4组成，称为电桥的四条桥臂。通常，桥臂ab接待测电阻Rx，其余各臂都是可调节的标准电阻。在bd两对角间连接检流计、开关和限流电阻RG

大物报告

Pb07204001 丁亮

实验课题： 双 臂 电 桥 测 低 电 阻

实验目的：在掌握双臂电桥工作原理的基础上，用双臂电桥测金属材料的电阻率 实验原理：

1、 电阻按照阻值大小可分为高电阻(100K 以上)、中电阻(1 ～100K )和低电阻(1 以下)

三种。一般说导线本身以及和接点处引起的电路中附加电阻约为>0.1 ，这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又称开尔文电桥)消除了附加电阻的影响，适用于10-5~102 电阻的测量

2、 因此，为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要将接线方式改成下图方式，将低电

阻Rx以四端接法方式连接

由图 和图 ，当电桥平衡时，通过检流计G的电流IG = 0, C和D两点电位相等，根据基尔霍夫定律，可得方程组（1）

大物报告

I1R I3RX I2R3

I1R1 I3Rn I2R2

I3 I2 R1 I2 R3 R2

解方程组得

(1)

R2R3 RRR1

RX R1 R1R3 R2 R1 R1R

通过联动转换开关，同时调节R1、R 2、R3、R，使得

(2)

R2R3

R1R成立，则（2）式中第二项为

Rx和标准电阻Rn的

QJ-19双电桥设计性试验

大学物 理 实 验 报 告

实验题目：开尔文电桥测导体的电阻率

姓名： 杨晓峰 班级： 资源0942 学号：36 日期：2010-11-16

实验目的：

1．了解双臂电桥测量低电阻的原理和方法。 2．测量导体电阻率。

3．了解单、双臂电桥的关系和区别。

实验仪器

本实验所使用仪器有双臂电桥、直流稳压电源 、电流表、电阻、双刀双掷换向开关、标准电阻、低电阻测试架（待测铜、铝棒各一根）、直流复射式检流计（ C15/4或6型）、千分尺（螺旋测微器）、米尺、导线等。

实验原理：

双臂电桥工作原路：工作原理电路如图1所示，图中Rx是被测电阻，Rn是比较用的可调

电阻。Rx和Rn各有两对端钮，C1和C2、Cn1和On2是它们的电流端钮，P1和P2、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。接线时必须使被测电阻Rx只在电位端钮P1和P2之间，而电流端钮在电位端钮的外侧，否则就不能排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响。比较用可调电阻的电流端钮Cn2与被测电阻的电流端钮C2用电阻为r的粗导线连接起来。R1、R1'、R2和R2'是桥臂电阻，其阻值均在lOΩ以上。在结构上把R1和R'1以及R2和R2'做成同轴调节电阻，以便改变R1或

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学院：国际软件学院专业：数字媒体技术2011 年 6 月3日

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一、实验目的

1.了解测量低电阻的特殊性。

2.掌握双臂电桥的工作原理。

3.用双臂电桥测金属材料（铝.铜）的电阻率。

二、实验原理

我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R＝V／I测量电阻Rx，电路图如图1 所示，

考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路图如图2所示。

由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R i3和R i4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计，此时按照欧姆定律R＝V／I得到的电阻是（Rx+ R i1+ R i2）。当待测电阻Rx小于1时，就不能忽略接触电阻R i1和R i2对测量的影响了。

因此，为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要将接线方式改成下图3方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接，等效电路如图4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D)，与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的，许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

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学院：国际软件学院专业：数字媒体技术2011 年 6 月3日

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一、实验目的

1.了解测量低电阻的特殊性。

2.掌握双臂电桥的工作原理。

3.用双臂电桥测金属材料（铝.铜）的电阻率。

二、实验原理

我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R＝V／I测量电阻Rx，电路图如图1 所示，

考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路图如图2所示。

由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R i3和R i4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计，此时按照欧姆定律R＝V／I得到的电阻是（Rx+ R i1+ R i2）。当待测电阻Rx小于1时，就不能忽略接触电阻R i1和R i2对测量的影响了。

因此，为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要将接线方式改成下图3方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接，等效电路如图4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D)，与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的，许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

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电桥法测电阻的原理

电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。由于它测试灵敏，测量准确，使用方便，所以得到广泛应用。电桥有直流和交流之分，直流电桥主要用于测量电阻。直流单电桥常称惠斯登电桥，用于1～106?范围中值电阻测量；直流双电桥常称开尔文电桥，用于10-3～1?范围低值电阻测量。交流电桥除测电阻外，还可以测量电容、电感等电学量。通过传感器，还可以测定量一些非电学量，如温度、压力等，在非电量电测方法中有广泛应用。 电桥测量原理：

直流单电桥测量电阻的原理如图所示。图中由精密电阻箱表示的标准电阻Ra、Rb、R及待测电阻Rx构成四边形，每一边称电桥的一个臂。对角点A、C与B、D分别接电源E支路和检流计G支路，接有检流计的对角线BD称之为“桥”。当接通电源开关S和检流计开关G时，检流计有电流通过，但当调节四个桥臂到适当值时，检流计无电流通过，此时称“电桥平衡”。于是B、D两点电势相等，即流过Ra和R的电流相同，流过Rb和Rx的电流相同。从而有以下关系式：

I1Ra?I2Rb直流单电桥原理图

I1Rx?I2

两式相除得，

RaRx?RbR 即 Rx?RaRbR

“热电阻温度传感器特性实验”中用电桥法

大学物理实验报告

一、实验综述

1、实验目的及要求

（1）掌握惠斯登电桥测量中值电阻的原理和特点

（2）学会自搭惠斯登电桥测量未知电阻，并掌握计算测量结果的不确定度

（3）了解电桥林灵敏度对测量结果的影响，以及常用减小测量无差的办法

2、实验仪器、设备或软件

电阻箱三个，灵敏电流计，箱式电桥，电源，滑线变阻器，开关，待测电阻。

二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）

1、自组电桥测电阻

(1)按教材搭好线路，Rx≈20Ω，将滑线变阻器触头放中间。

(2)将标准电阻箱Rs选取同Rx接近的值。

(3)粗调，接通电源，将电源电压升到5V。

(4)细调，将电源电压升到10V，调节Rs使电桥平衡，记录Rs左。

(5)将Rs和Rx变换位置，重复步骤3、4，记录下Rs右。

(6)重复步骤3、4、5，测量三次，最后测平衡时的灵敏度。

a.计算Rs左和Rs右的Δ仪

Rs左=21.2Ω Δ仪=0.2*5%+1*2%+20*1%=0.23Ω

Rs右=18.8Ω Δ仪=0.8*5%+8*2%+10*1%=0.30Ω

b. 写出Rs左和Rs右的准确表达结果

Rs左=21.2±0.23/

Rs右=18.8±0.3/=21.2±0.13Ω =18.8±0.20Ω

c.

用单臂电桥测电阻指导教师:姜广军付 静

一、实验目的1. 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；3. 掌握箱式电桥测电阻的方法； 4.了解惠斯通电桥的应用。

二、重点和难点 重点： 1.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。 难点 电桥平衡的调节过程。

三、实验原理1. 电桥简介 直流电桥 分类： 交流电桥 单臂电桥(惠斯通电桥) 双臂电桥(开尔文电桥)

惠斯通电桥 电路图：

三、实验原理 用途：① 测电阻； ② 测量电容、电感等电学量； ③ 通过传感器，测量或监测非电学量信号。 如应用“电阻应变片传感器”监测压力的 大小。

三、实验原理2. 利用单臂电桥测电阻的原理 当 I g 0 时，有:

I1R1 I 2 R2 , I x Rx I 0 R0 I1 I x , I 2 I 0R1 R0 K r R0 得: Rx R2

四、实验仪器 实验用电路图

直流稳压电源 电阻箱(ZX21型，0.1级3只) 检流计G(AZ19型或其它型) 待测电阻(2只) 滑线变阻器 开关(2个) 连接导线若干 箱式电桥(QJ23型，0.1级)

四、