电阻测量的设计实验报告
电阻测量的设计实验报
告
Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022
佛山科学技术学院
实 验 报 告
课程名称 实验项目 专业班级 姓 名 学 号 指导教师 成 绩 日 期 年 月 日
【实验目的】
1．掌握减小伏安法测量电阻的方法误差和仪表误差的方法； 2．根据测量不确定度的要求，合理选择电压表和电流表的参数；
3．根据给定实验仪器合理设计变形电桥电路（或电压补偿测量电路）测量电阻。
【实验仪器】
直流稳压电源、伏特表、毫安表、被测电阻、滑线变阻器（或电位器）2个、电阻箱2只、开关式保护电阻、开关。 【实验原理】
1．方法误差
根据欧姆定律，测出电阻R x 两端的电压U ，同时测出流过电阻R x 的电流
I ，则待测电阻值为
I
U
R x =
测 （24-1）
通常伏安法测电阻有两种接线方式：电流表内接法和电流表外接法。由于电表内阻的存在，这两种方法都存在方法误差。
在内接法测量电路中（如图24-1所示），电流表的读数I 为通过电阻R x 的电流I x ，但电压表的读数U 并不是电阻R x 的两端电压U x ，而
是U=U x +U A ，所以实验中测得的待测电阻阻值为
A x A x x R R I
R R I I U R +=+==
)(内 式中R A 是电流表的内阻。它给测量带来的相对误差为 x
A
x
x
R R R R R E =
-=内内 （24-2）
内接法测量待测电阻阻值的修正公式 A x R I
U
R -= 。 （24-3）
图24-1 内
在外接法测量电路中（如图24-2所示），电压表的读数U 等于电阻R x 的两端电压U x ，但电流表的读数I 并不是流过R x 的电流I x ，而
是I=I x +I V ，所以实验中测得的待测电阻阻值为
V
x V x V
x x R R R R R U R U U
I U R +=
+==
外 式中R V 是电压表的内阻。它给测量带来的相对误差为 x
V x
x x R R R R R R E +-=-=外外 （24-4）
外接法测量待测电阻阻值的修正公式 U
IR UR R R R R R V V
V V x -=-=外外 （24-5）
比较 内E 、外E 的大小，可以得：当V
A R R R x >
，采用内接法测量电阻，会使
外
内E E <；当V
A R R R x <
，采用外接法测量电阻，会使外
内E E >；当V
A x R R R ≈时，则采用内接法和外接法测量电阻都可以。其中电流表的内阻R A 、电压表的内阻R V 由实验室给出。
2．仪器误差
电压表和电流表的最大允许误差由它们的准确度等级、量程决定。若电压表、电流表的准确度等级分别是a U 和a I ，则
电压表的最大允许误差 △U =a U % ·U m （24-6）
电流表的最大允许误差 △I =a I % ·I m （24-7）
式中U m 是电压表的量程，I m 是电流表的量程。
电压测量值的B 类不确定度为u U =△U /
3=a U %·U m /3 电流测量值的B 类不确定度为 u I =△I /
3=a I %·I m /3
考虑仪器系统误差时，它们的相对不确定度分别是
U U a U u m U
B
U 3?=???
??% （24-8）
I I a I u m I
B
I 3?=???
??% （24-9）
由伏安法测电阻式（24-1），可得
图24-2 外
实验报告内容：一.实验目的二.实验仪器（仪器名称、型号、参数、编号）三.实验原理（原理文字叙述和公式、原理图）四.实验步骤五、实验数据和数据处理六.实验结果七.分析讨论（实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）八.思考题