用直流電橋測量電阻溫度系數(shù)

關(guān)于用直流電橋測量電阻溫度系數(shù)第一頁，共十二頁，編輯于2023年，星期二一、實驗背景

電橋是一種比較式測量儀器，它通常是在平衡條件下將待測物理量與同種標準物理量進行比較確定其數(shù)值。它可以用來測量電阻，電容，電感，頻率以及溫度，濕度，壓力等許多物理量，此外在自動控制技術(shù)中也有著廣泛的用途。電橋具有測試靈敏，準確度高和使用方便等特點。第二頁，共十二頁，編輯于2023年，星期二

根據(jù)用途不同，電橋分為直流電橋和交流電橋兩大類，按測量范圍，直流電橋又分為單臂電橋(又稱惠斯登電橋)和雙臂電橋(又稱開爾文電橋)，惠斯登電橋主要用于精確測量中等大小(即10～范圍)的電阻；開爾文電橋適用于精確測量低值(即～10范圍內(nèi))的電阻。下面介紹用惠斯登電橋測定電阻溫度系數(shù)。第三頁，共十二頁，編輯于2023年，星期二1．掌握用惠斯登電橋測量電阻的原理和使用方法。2．測定電阻溫度系數(shù)。二、實驗?zāi)康牡谒捻?，共十二頁，編輯?023年，星期二1、惠斯通電橋（單臂電橋）三、實驗原理GABCDR1R2R3RX第五頁，共十二頁，編輯于2023年，星期二

惠斯登電橋它是由電阻，，和待測電阻聯(lián)成一個封閉的四邊形ABCDA，四邊形的每一條邊稱為電橋的一個臂，它的一對角A和C與電池E相連，另一對角B和D與檢流計G相連．接入檢流計的對角線稱為“橋”，適當調(diào)節(jié),和的阻值，可使B、D兩點的電位相等，此時檢流計上無電流通過，指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這叫做“電橋平衡”。此時有：第六頁，共十二頁，編輯于2023年，星期二2．電阻溫度系數(shù)

大多數(shù)物質(zhì)的電阻是溫度的函數(shù)。各種金屬導(dǎo)體的電阻(某些合金除外)隨溫度升高而增大，在溫度變化不太大的范圍內(nèi)．電阻與溫度之間存在著線性關(guān)系：稱為電阻溫度系數(shù)

銅第七頁，共十二頁，編輯于2023年，星期二與金屬導(dǎo)體不同，由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，在溫度變化不大的范圍內(nèi)，其電阻隨溫度升高而減小，變化規(guī)律不是線性的，而是按指數(shù)規(guī)律減小．其關(guān)系式為：

兩邊取對數(shù)．則有注意：1．熱敏電阻只能在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作，否則會損害元件，導(dǎo)致其性能不穩(wěn)定。2．應(yīng)盡量避免熱敏電阻自身發(fā)熱，因此在測量時流過它的電流必須很小。第八頁，共十二頁，編輯于2023年，星期二1．熟悉掌握萬用表和QJ24型單臂電橋的使用方法2．將鋼絲電阻和熱敏電阻放入裝有冷水的加熱保溫容器內(nèi)，并將它們的兩端接在換接開關(guān)上。先用萬用表分別估測它在冷水中的阻值，再根據(jù)此值，適當選用電橋的比率，精確測定它們的阻值，同時記下冷水的溫度。3．將加熱器接通電源，當其溫度比冷水高6～時，斷開加熱器電源，攪拌，溫度逐漸下降，如此重復(fù)操作，直到升溫間隔左右，記下此時溫度數(shù)值。撥動換接開關(guān)，分別測出銅絲電阻和熱敏電阻的相應(yīng)阻值(注意觀察溫度有無變化)，并記錄下來。

四、實驗原理第九頁，共十二頁，編輯于2023年，星期二4．重復(fù)第3步，每次升溫間隔穩(wěn)定在左右，分別測出水溫和銅絲電阻，熱敏電阻的電阻值，一直升溫到左右，數(shù)據(jù)不得少于五組。記錄表格自擬。5．在直角坐標紙上以為縱軸，為橫軸作銅絲電阻的-圖，根據(jù)圖線求出直線斜率和截距，代式子計算在本實驗溫度范圍內(nèi)銅的電阻溫度系數(shù)，并與公認值比較，求其百分誤差。6．用半對數(shù)坐標紙以為縱軸，為橫軸作熱敏電阻的-圖，根據(jù)圖線求出直線的斜率和截距，并寫出的表達式。測量時要注意

1．測量時，必須由大到小的調(diào)節(jié)可變電阻器的4個旋鈕。當大阻值旋鈕轉(zhuǎn)過一格，檢流計指針從一邊越過零點偏向另一邊時，說明阻值改變范圍太大，應(yīng)改調(diào)小一檔阻值的旋鈕。

2．電橋的平衡狀態(tài)是指檢流計沒有電流流過，測量時應(yīng)使電路時通時斷的方式判斷，如果電橋真正平衡，那每次通斷時指針都不會動。第十頁，共十二頁，編輯于2023年，星期二思考題

什么叫電橋達到平衡？在實驗中如何判斷電橋達到平衡？如何適當選擇比率臂？為什么G要用按鈕開關(guān)，而不是一般開關(guān)？電源E與檢流計G的位置互換，是否會影響電橋的平衡，為什么？在電橋測量中，你認為哪些因素影響測量精度？用電橋測量電表的內(nèi)阻時，應(yīng)采取什么措施來保護電表？如何估計由于溫度的不穩(wěn)而對實驗結(jié)果的影響？如何估算