直流雙臂電橋測低值電阻

1、直流雙臂電橋測低值電阻制作人：Word制作：數(shù)據(jù)處理：答辯人：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)用雙臂電橋測低電阻的原理和方法。2了解測低值電阻時(shí)接線電阻和接觸電阻的影響 及其避免的方法。3. 測定金屬棒的電阻率。實(shí)驗(yàn)原理1.電阻的四端接法 圖1中C1、C2是電流端，通常接電源回路，從而將這兩端的引線電阻和接觸電阻折合到電源回路的其它串聯(lián)電阻中；P1、P2是電壓端，通常接測量電壓用的高電阻回路或電流為零的補(bǔ)償回路，從而使這兩端的引線電阻和接觸電阻對測量的影響大為減少。采用這種接法的電阻稱為四端電阻實(shí)驗(yàn)原理2、本實(shí)驗(yàn)使用的是QJ44型雙臂電橋，其工作原理如圖2所示。圖2中待測電阻Rx和比較用的標(biāo)準(zhǔn)低電阻RN均采用四

2、端接法。從電橋中看出，當(dāng)橋臂電阻R1、R2、R3、R4取值較大時(shí)（10），與它們對應(yīng)的導(dǎo)線電阻與接觸電阻都可以忽略不計(jì)。待測電阻電阻Rx和標(biāo)準(zhǔn)低電阻RN的電壓端P1、P1、P2、 P2的附加電阻由于和高阻值橋臂串聯(lián)，其影響就大大減少；兩個(gè)靠外側(cè)的電流端C1、C1的附加電阻串聯(lián)在電源回路中，對電橋沒有影響；兩個(gè)內(nèi)側(cè)的電流端C2、C2的附加電阻和連線電路總和為r，只要適當(dāng)調(diào)節(jié)R1、R2、R3、R4的阻值，就可以消除r對測量結(jié)果的影響。 調(diào)節(jié)電阻R1、R2、R3、R4，使流過檢流計(jì)G的電流為零，電橋達(dá)到平衡，根據(jù)基爾霍夫定理得到以下三個(gè)回路方程：實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、QJ44型雙臂電橋面板布置圖（1）

3、檢流計(jì)；（2）電橋外接工作電源接線柱；（3）檢流計(jì)電源開關(guān)；（4）檢流計(jì)靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕；（5）滑線讀數(shù)盤；（6）步進(jìn)讀數(shù)開關(guān)；（7）檢流計(jì)按鈕開關(guān)；（8）電橋工作電源按鈕開關(guān)；（9）倍率讀數(shù)開關(guān)；（10、13）被測電阻電流端接線柱（11）檢流計(jì)電氣調(diào)零旋鈕；（12）被測電阻電位端接線柱2、儀器結(jié)構(gòu)（1）QJ44型雙臂電橋比例臂由100、10、1、0.1和0.01所組成。讀數(shù)盤由一個(gè)十進(jìn)盤和一個(gè)滑線盤組成的。（2）檢流計(jì)包括一個(gè)調(diào)制型放大器、一個(gè)調(diào)零電位器和一個(gè)調(diào)節(jié)靈敏度電位器以及一個(gè)檢流計(jì)表頭。表頭上備有機(jī)械調(diào)零裝置，在測量前，可預(yù)先調(diào)整零位。當(dāng)放大器接通電源后，若表針不在中間零位，可用調(diào)零電

4、位器，調(diào)整表針至中央零位。（3）在檢流計(jì)和電源回路中設(shè)有可鎖住的按鈕開關(guān)。（4）QJ44型雙臂電阻電橋的原理線路如圖所示3、電橋各量程，有效量程，等級指數(shù)和基準(zhǔn)值如下表所示量程倍率有效量程（）等級指數(shù)（C）基準(zhǔn)值RN（）1001110.210100.11.10.2110.010.110.20.10.10.0010.0110.50.010.010.00010.001110.0014、使用方法（1）將儀器連好專用電源線，插入220V插座,打開后面的電源開關(guān)，電橋就能工作。（2）將被測電阻，按四端連接法，接在電橋相應(yīng)的C1、P1、C2、P2的接線柱上，如圖所示，AB之間為被測電阻。（3）“B1”開關(guān)

5、打到“通”位置，檢流計(jì)工作電源接通，等待5min后，調(diào)節(jié)檢流計(jì)指針指在零位上。（4）估計(jì)待測電阻值大小，選擇適當(dāng)量程倍率位置，先按下“G”按鈕，再按下“B”按鈕，調(diào)節(jié)步進(jìn)和滑線讀數(shù)盤，使檢流計(jì)指針在零位上，電橋平衡，被測電阻按下式計(jì)算：待測電阻值（RX）= 量程倍率讀數(shù) （步盤讀數(shù)滑線盤讀數(shù)）（5）在測量未知電阻時(shí)，為保護(hù)檢流計(jì)指針不被打壞，檢流計(jì)的靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕應(yīng)放在最低位置，使電橋初步平衡后再提高檢流計(jì)靈敏度。在改變檢流計(jì)靈敏度或環(huán)境等因素的影響，有時(shí)會(huì)引起檢流計(jì)指針偏離零位，在測量之前，隨時(shí)都可以調(diào)節(jié)檢流計(jì)零位。實(shí)驗(yàn)步驟1 、用開爾文直流雙臂電橋與惠斯頓直流單臂電橋，分別測出三個(gè)待測電阻

6、的電值，對結(jié)果進(jìn)行比較，并作分析說明。2、用直尺和螺旋測微計(jì)測出金屬棒的直徑d，有效長度l及對應(yīng)的阻值R，用作圖法計(jì)算金屬棒的電阻率。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1待測電阻的測量R待測1=1*（0.03+0.00315）=0.03315R待測2=10*（0.02+0.03900）=0.2390R待測3=10*（0.07+0.00972）=0.7972實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)2.金屬棒測量數(shù)據(jù)處理已經(jīng)測得d=0.403cmS=（d/2）2=0.128cm2=1.28*10-5m2如 圖 所 示 ， 用 二 點(diǎn) 法 測 斜 率 ， 選 用 兩 點(diǎn) P1( 5 . 0 0 ，2.800),P2(17.00,9.600)所以斜率k=(9

7、.600-2.800)*10-3/(17.00-5.00)*10-2=5.667*10-2又R=*L/S,K=/S,所以=KS=5.66*10-2*1.28*10-5=7.253*10-7m實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題與解決1、開爾文直流雙臂電橋與惠斯頓直流單臂電橋有哪些異同？測量范圍不一樣 精度不一樣都是利用電橋平衡原理 只不過雙臂電橋排除了外接回路電阻的影響2、直流雙臂電橋的基本原理是什么? 它是如何消除附加電阻的影響的?電橋平衡原理。為了消除這些附加電阻的影響，人們常把低阻做成四端結(jié)構(gòu)，并采用直流雙臂電橋進(jìn)行測量3、被測低電阻為何具有四個(gè)端連接？如果電位端與電流端連接錯(cuò)誤會(huì)有什么現(xiàn)象？當(dāng)被測電阻較小時(shí),測量時(shí)端子的接觸電阻以及接線的電阻已經(jīng)不能忽略不計(jì),導(dǎo)致測量誤差無法滿足要求.所以在測量小電阻時(shí),采用四端子連接的方法,