双电桥测量低值电阻

双电桥测量低值电阻

姓名龙大洪 班级10物本（1）班 学号2010405270

摘要：电阻的测量方法有很多，各种阻值的电阻都有各自最适合的测量方法。本文配合实际测量的数据，针对双电桥测量低值电阻进行了一系列的分析。

引言：电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。 电阻的分类方法很多，通常按种类划分成碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分成固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻）等；按伏安特性曲线(电压～电流曲线)的曲直分为线性电阻和非线性电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。

不同大小的电阻阻值测量方法也有所不同。中电阻（10-106Ω）其测量方法很多，多数也为大家所熟知。而随着科学技术的发展，常常需要测量介于107-1018Ω的高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低于1Ω乃至10-7Ω的低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。电桥法是一种用比较

用组装式直流双臂电桥测电阻

(FB513型组装式直流双臂电桥)

实

验

讲

义

杭州精科仪器有限公司

用双臂电桥测量低值电阻

电桥是一种用电位比较法进行测量的仪器，被广泛用来精确测量许多电学量和非电量。在自动控制测量中也是常用的仪器之一。电桥按其用途，可分为平衡电桥和非平衡电桥；按其使用的电源又可分为直流电桥和交流电桥；按其结构可分为单臂电桥和双臂电桥。电阻按阻值的大小大致可分为三类：待测电阻值在1M?以上的为高阻；在1?~1M?称为中值电阻，可用单臂（惠斯登）电桥测量；阻值在1?以下的为低值电阻，则必须使用双臂电桥（开尔文电桥）来进行测量。本实验介绍的是用直流双臂电桥测量低值电阻。

【实验目的】

1．掌握双臂电桥测电阻的原理和方法。

2．学习并掌握用FB513型组装式双臂电桥测量低值电阻的方法。

【实验原理】

用伏安法测电阻时，由于电表精度的制约和电表内阻的影响，测量结果准确度较低。于是人们设计了电桥，它是通过平衡比较的测量方法，而表征电桥是否平衡，用的是检流计示零法。只要检流计的灵敏度足够高，其示零误差即可忽略。

用电桥测电阻的误差主要来自于比较，而比较是在待测电阻和标

用组装式直流双臂电桥测电阻

(FB513型组装式直流双臂电桥)

实

验

讲

义

杭州精科仪器有限公司

用双臂电桥测量低值电阻

电桥是一种用电位比较法进行测量的仪器，被广泛用来精确测量许多电学量和非电量。在自动控制测量中也是常用的仪器之一。电桥按其用途，可分为平衡电桥和非平衡电桥；按其使用的电源又可分为直流电桥和交流电桥；按其结构可分为单臂电桥和双臂电桥。电阻按阻值的大小大致可分为三类：待测电阻值在1M?以上的为高阻；在1?~1M?称为中值电阻，可用单臂（惠斯登）电桥测量；阻值在1?以下的为低值电阻，则必须使用双臂电桥（开尔文电桥）来进行测量。本实验介绍的是用直流双臂电桥测量低值电阻。

【实验目的】

1．掌握双臂电桥测电阻的原理和方法。

2．学习并掌握用FB513型组装式双臂电桥测量低值电阻的方法。

【实验原理】

用伏安法测电阻时，由于电表精度的制约和电表内阻的影响，测量结果准确度较低。于是人们设计了电桥，它是通过平衡比较的测量方法，而表征电桥是否平衡，用的是检流计示零法。只要检流计的灵敏度足够高，其示零误差即可忽略。

用电桥测电阻的误差主要来自于比较，而比较是在待测电阻和标

双臂电桥测量低电阻

用惠斯顿电桥测量中等电阻时，忽略了导线电阻和接触电阻的影响，但在测量1Ω以下的低电阻时，各引线的电阻和端点的接触电阻相对被测电阻来说不可忽略，一般情况下，附加电阻约为10-5~10-2Ω。为避免附加电阻的影响，本实验引入了四端引线法，组成了双臂电桥（又称为开尔文电桥）。这是一种常用的测量低电阻的方法，已广泛的应用于科技测量中。

【实验目的】

1、了解四端引线法的意义及双臂电桥的结构； 2、学习使用双臂电桥测量低电阻； 3、学习测量导体的电阻率。

【实验仪器】

电流源、电流换向开关、检流计开关、检流计、待测电阻、可调低值标准电阻各一个，桥臂电阻四个，导线若干。

【实验原理】

1、四端引线法

电阻的阻值范围一般很大，可以分为三大类型进行测量。对于高值电阻（＞107Ω）的测量一般用兆欧表测量。测量中值电阻（10～106Ω），伏安法是比较容易的方法，惠斯顿电桥法是一种精密的测量方法。对于低值电阻（10Ω以下），若用惠斯登电桥或伏安法测量，由于连接导线的电阻和线柱的接触电阻的影响（数量级为10-2～10-5Ω），结果会产生很大误差，而接触电阻是产生误差的关键。实际上要减少接触电阻和导线电阻的数值是不容易的，要解决问题只能从线路本

大学物理实验绪论

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双臂电桥测量低电阻

大学物理实验绪论

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实验目的 了解四端引线法的意义及双臂 电桥的结构； 学习使用双臂电桥测量低电阻； 学习测量导体的电阻率。

大学物理实验绪论

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实验原理 四端引线法V r1 r2 Rx r3 r4

E 伏 安法 测 电阻 ， 接触 电阻和导线电阻 r2和 r3 数值若与 RX 为同一数 量级，或超过 RX ,不 能用此电路来测量 RX 。

将待测低电阻RX两侧的 接点分为两个电流接点 C-C和两个电压接点P-P, 消除了r2、和r3对RX测 量的影响。这叫做四端 引线法

大学物理实验绪论

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双臂电桥又名开尔文电桥，是一种测量低 值

电阻(一般在10 -5 ~ 1 之间)的常用仪 器，测量准确度较高。在测量低电阻时，连接 线的电阻、接头的接触电阻(一般为10-3 104 的数量级)都将给测量结果带来不允许的误 差。因此就必须想办法消除或减小接线电阻和 接触电阻对测量结果的影响。双臂电桥就是为 了解决这些矛盾而设计出来的。

大学物理实验绪论

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双臂电桥测量低电阻Ig=0时R1 I1 1 R2 Ps1 Rs Ps2 Cs1 G I2 3 R' R I1 2

I1R1 I s Rs I 2 R2

I1R

实验十 用双臂电桥测量低电阻

一、实验目的

1．了解四端引线法的意义及双臂电桥的结构。 2．学习使用双臂电桥测量低电阻的原理和方法。 3．学习测量导体的电阻率。 二、实验仪器及材料

DH6105型组装式双臂电桥 (杭州大杭州大华仪器制造有限公司 编号：20063631 造号：06020)，

A219直流检流计 （杭州大华仪器制造有限公司 编号：06102） RHSR四端电阻器 （杭州大华仪器制造有限公司 编号：06059） 电源换向开关DHK-1 （杭州大华仪器制造有限公司 编号：05004） 检流计开关G （杭州大华仪器制造有限公司 编号：06016） 三、实验原理 1．四端引线法

测量中等阻值的电阻，伏安法是一种比较简便的方法，惠斯通电桥法是一种精密的测量方法，但在测量低电阻时都发生了困难。这是由于引线本身的电阻和引线端点接触电阻的存在。

图10-2 伏安法测电阻 图10-3 四端引线法测低电阻

图10-2为伏安法测电阻的线路图。待测电阻Rx两侧的接触电阻和导线电阻可以等效用电阻R1、R2、R3、R4表示，通常电压表内阻较大，R1和R4对测量结果影响不大，而R2和R3与Rx串

双臂电桥测低值电阻的等非等精度测量不确定度评定

摘 要 以双臂电桥测低值电阻电阻率的实验数据处理为例，本文研究等精度测量的不确定度评定方法及非等精度测量的两种不确定度评定方法，探讨不等精度测量中B类不确定度对处理结果的影响。并且给出了针对具有两个线性变量而其它待测量真值不变的多待测量实验的不确定度的直线拟合法，且由实验数据的对比分析表明了其合理性和准确性。

【关键词】双臂电桥 等精度测量 非等精度测量 不确定度评定 1 引言

直流双臂电桥测低值电阻电阻率是一个广泛开展的综合性大学物理实验，其不同于中学的测量电阻的方法和对间接测量量的不确定度评定对引导学生理解大学物理和中学物理的异同上发挥着重要作用；对开拓学生的物理思维和启发学生运用不同方法测量物理量方面具有重要的意义。在双臂电桥测电阻时可以采用电阻长度不变的等精度测量和电阻长度变化的非等精度测量（广义的非等精度测量）两种方案。对不同方案，处理不确定度时应该选择不同的处理方法。等精度测量数据的不确定度有各类教材和参考书可做参考；

部分论文对其它实验的非等精度的不确定度进行了处理，但不同的不确定度处理方法的结果之间或者非等精度和等精度测量的处理结果间的比较存在较大差异，

中法工程师 刘永超 11241058

基础物理实验研究性报告

——双电桥测低电阻

实作学

验

专

题 者 号

双电桥测低电阻

刘永超 11241058 中法工程师学院

院（系）名称

2012年11月29日

中法工程师 刘永超 11241058

目录

一、实验原理.................................................................................................................. 1 二、实验仪器.................................................................................................................. 3 三、主要步骤.................................................................................................................. 4 3.1准备工作............

中法工程师 刘永超 11241058

基础物理实验研究性报告

——双电桥测低电阻

实作学

验

专

题 者 号

双电桥测低电阻

刘永超 11241058 中法工程师学院

院（系）名称

2012年11月29日

中法工程师 刘永超 11241058

目录

一、实验原理.................................................................................................................. 1 二、实验仪器.................................................................................................................. 3 三、主要步骤.................................................................................................................. 4 3.1准备工作............

双臂电桥测低电阻

电阻按照阻值大小可分为高电阻 (100KΩ 以上 ) 、中电阻 (1? ～ 100KΩ) 和低电阻 (1Ω? 以下 ) 三种。一般说导线本身的电阻和接点 处引起 的电路中附加电阻约为 0.001Ω 左右，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 10-5~102Ω 电阻的测量。本实验要求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。

本实验所使用仪器有双臂电桥（ QJ36 型）、直流 复射式检流计 （ C15/4 或 6 型）、 JWY 型直流稳压电源（ 5A ， 15V ）、电流表（ 5A ）、标准电阻（ 0.001Ω ）、低电阻测试架（待测铜、铝棒各一根）、千分尺、超低电阻（小于 0.001Ω ） ? 连接线、双刀双掷换向开关、导线等。 注意事项

1.电流表使用应放在水平位置，并尽可能远离强电流导线和强磁场，以免产生附加误差。

2.电流表使用前应先利用表盖上的零位调节把指针调到零位。

3.电流表应串联接入线路，同时在接入线路前必须对电路中的电流强度有所估计，以免过载而使仪表损坏。

4.根据电流回路