有关“补偿法测电阻”实验的分析
电阻应变测试原理及温度补偿方法实验
电阻应变测试原理及温度补偿方法实验一、实验目的１．掌握电阻应变片的粘贴技术。
２．初步掌握电阻应变片的绝缘处理、防潮、接线和粘贴质量检查等基本技术。
３．了解电测应力、应变实验原理与电桥接线方法。
二、实验设备及器材 １．电阻应变片。
２．试件。
３．万用表、兆欧表。
４．电烙铁、镊子、丙酮、细砂纸、药棉等工具和材料。
５．502胶水、连接导线、704胶。
６．烘干设备。
三、电测法基本原理电阻应变测量技术(简称电测法)，就是将物理量、力学量、机械量等非电量通过敏感元件转换成电量来进行测量的一种实验方法，又称非电量电测法。
将电阻应变片粘贴在构件上，当构件受力变形时应变片也随之一起变形，应变片的电阻值发生变化，通过测量电桥将电阻变化转换成电压信号，经放大处理及模／数转换，最后直接输出应变值。
电测法在工程中得到广泛应用，其主要特点： (１) 尺寸小、重量轻、安装方便，对被测构件的应力分布不产生干扰。
(２) 精度和灵敏度高，最小应变读数为１με＝10。
6−(３) 测量范围广、适应性强，既能进行静态测试也能进行动态测试，频率响应范围从零到几万赫。
还可以在高、低温及高压、水中等特殊条件下进行测量。
(４) 可测量多种力学量。
采用应变片作为敏感元件制成各种传感器可测力、位移、压强、转角、速度、加速度、扭矩等。
但电测法也有局限性，其缺点是： (１) 只能测构件表面的应变，并且是有限个点，测量数据是离散的，难以得到整个应力-应变场的分布全貌。
(２)对于应力集中和应变梯度较大的部位，会引起比较大的误差。
四、电阻应变片１．工作原理 由物理学可知，金属导线的电阻为：Ｒ=A Ｌ/ρ (2 - 1)式中：ρ为导线材料电阻率；Ｌ为导线长度；A 为导线截面积。
当金属导线因受力变形引起电阻相对变化，对式(2-1)两边取对数再微分得：ＡＡＬＬＲＲd d d d −+=ρρ(2 - 2)式中：ρρd ≈ ⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=ＬL ＡＡＣＶＶＣd d d ； ε=ＬＬd ；⎟⎠⎞⎜⎝⎛−==ＬＬＤＤＡＡd 2d 2d μＣ为与材料种类和加工方法相关的常数；Ｖ为体积；ε为应变；Ｄ为导线直径；μ为导线材料泊松比。
补偿法测电阻
实验项目名称：补偿法测电阻实验人员：姓名：高宁学号：65120511 实验时间：2013.11.24实验地点：李四光实验楼204一、实验项目简介：1.实验来源：在之前做过的物理实验中做过通过补偿法测量电源电动势和内阻的实验，于是想再做利用补偿法的实验，从而加深对补偿法的理解。
2.实验目的1)了解补偿法的实验方法2).通过对比体会补偿法在测量中的优势二、实验原理：1.欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
表达式：I=U/R2.在伏安法测电阻的实验中，根据电流表的连接方式，主要分两种：内接法和外接法（1）内接法：图一为内接法的原理图，在测量过程中，由于电流表自身所带内阻的分压，导致电压表所测得的电压值大于被测电阻两端的实际电压值，由欧姆定律可知，测量值将大于实际值。
图一图二（2）外接法:图二为外接法的原理图，在测量过程中，由于电压表自身所带内阻的分流，导致电流表所测得电流值大于流过被测电阻的实际电流值，有欧姆定律可知，测量值将小于实际值。
3.通过补偿法对两种测量方法进行改装：（1）电压补偿法测电阻：图三为电流补偿法测电阻的原理图，当检流计示数为零时，电路达到补偿状态，电压表的示数即为Rx两端电压，此时电压表内阻相当于无穷大，从而使电流表的示数即为流过Rx的电流，最后由欧姆定律计算出Rx的电阻值。
图三（2）电流补偿法测电阻：图四为电流补偿法测电阻的原理图，R3进行粗调，R2进行细调，R1作用为保护电流计，当检流计的示数为零时，电路达到补偿状态，从而使电压表的示数即为Rx两端的电压值，而电流表的示数也为流过Rx的电流，最后由欧姆定律计算出Rx的电阻值。
图四三、实验仪器：电源、单刀单掷开关、变阻箱、滑动变阻器、电压表、电流表、检流计等。
四、实验内容及实验数据：按图一连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，读出电流表和电压表的示数，测量8次，记录数据于表1-1中。
测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8电压（V） 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 电流（mA）9.62 19.11 29.24 38.22 48.08 56.96 66.62 76.38R（Ω）155.92 156.98 153.90 156.98 155.99 158.00 157.61 157.11 x表1-1平均值：xR=1/8(155.92+156.98+153.90+156.98+155.99+158.00+157.61+157.11)=156.56百分误差：ε=ΔRx/Rx×100%=4.37%按图二连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，读出电流表和电压表的示数，测量8次，记录数据于表1-2中。
电压补偿法在伏安法测电阻中的应用实验报告
电压补偿法在伏安法测电阻中的应用实验报告
电压补偿法在伏安法测电阻中的应用实验报告
一、实验目的
1.掌握电压补偿法在伏安法测电阻中的应用原理。
2.学习使用电压补偿法测量电阻。
二、实验原理
电压补偿法是一种测量电阻的方法，它利用电桥平衡原理，通过调节电桥中的电阻，使电桥两端电压为零，从而测量未知电阻的值。
在电压补偿法中，我们使用一个电阻箱作为标准电阻，将其接入电桥中，调节电桥中的电阻，使电桥两端电压为零，此时电桥中的电阻即为未知电阻的值。
三、实验步骤
1.将电桥电路连接好，将标准电阻箱接入电桥中。
2.调节电桥中的电阻，使电桥两端电压为零。
3.记录电桥中的电阻值，即为未知电阻的值。
4.重复以上步骤，测量多组数据，计算平均值。
四、实验结果
未知电阻的值为：R=100Ω
五、实验分析
电压补偿法是一种简单、精确的测量电阻的方法，它可以消除电桥中
的电压漂移，提高测量精度。
在实验中，我们通过调节电桥中的电阻，使电桥两端电压为零，从而测量未知电阻的值。
通过多次测量，我们
可以得到更加准确的结果。
六、实验总结
本次实验通过使用电压补偿法测量电阻，掌握了电压补偿法在伏安法
测电阻中的应用原理，学习了使用电压补偿法测量电阻的方法。
在实
验中，我们需要注意调节电桥中的电阻，使电桥两端电压为零，从而得到准确的测量结果。
大学物理实验伏安法测电阻中补偿法的应用研究
０ ． 引言
在大学物理实验 中， 利 用伏安法对 电阻进行 测量是广 大物理 学领域学生的基础实验之一 ， 具有重要的实践性意义。电压 、 电流 和电阻是物理学科 中三大 电力相 关名 词 ， 也是重 要 的实验 参数 。 在大学物理试验 中， 对 电阻的测量有多种方法 ， 而伏安法是常用 的 电阻 测 量 方 法 之 一 。然 而 在 实 际 测 量 中 ， 该 种 方 法 的 实 验 结 果 存 在 着 一定 程 度 的误 差 ， 为 了减 少 误 差 、 提 高 实 验 的精 准 度 ， 补偿法 的运用至关重要 。本文对补偿法在大学物理 的伏安法测量 电阻的 实验 中 的应 用 进 行 如 下 阐述 。 １ 相 关 概 念 阐 述
１ ２补 偿 法概 要
电路 ， 所 分得 的电压用 电压表测 出； 由稳压 电源 Ｅ ｌ 、 待测电阻 Ｒ ｘ 和 电流表组 成一个 电流 回路 ， 当被测 电阻两端 电压 与分 压电路 电压 相等 时， 检 流 表 Ｇ示 数 为 ０ ， 此 时 电路 得 到 补 偿 ， 电压 表 所 显 示 的 数 值 就 等 于 通 过 被 测 电 阻 的 电 压 。此 时 电压 表 的 内阻 影 响 可 忽 略 不计 ， 而电流表示数就是通 过被测 电阻 Ｒ Ｘ的电流 ， 可 通过 欧姆定 律 测 出 的误 差 较 小 的 电阻 值 。 （ ２ ） 电 流 补偿 ： 由稳 压 电 源 和滑 线 变 一 阻 器 Ｒ ０组 成 一个 补 偿 电路 ， 调节滑动变阻器来 改变灵 敏 电流计 的显 示数值并使其 读 数为０ ， 此时通过电流计 的电流得 到补偿 ， 使 电路 中灵 敏电流计 的 两端 电压相等 ， 此时电压表读 书就是被测 电阻的 电压值 。 由于 灵 敏电流计 的读数为零 ， 对原 电路在检流表 Ｇ中的电流方向相反 、 大 小相等 ， 可通过欧姆定律测 出的误差较小的电阻值 。
补偿法测电阻 实验报告
补偿法测电阻实验报告补偿法测电阻实验报告引言：电阻是电路中常见的元件之一，它的作用是限制电流的流动。
在电路设计和实验中，准确测量电阻值至关重要。
本实验旨在通过补偿法来测量电阻值，并探讨该方法的原理和应用。
一、实验目的：1. 了解补偿法测量电阻的原理；2. 掌握补偿法测量电阻的实验操作方法；3. 熟悉电阻箱的使用。
二、实验器材：1. 电阻箱；2. 直流电源；3. 毫伏表；4. 导线。
三、实验原理：补偿法测量电阻的原理基于电压分压定律和欧姆定律。
根据电压分压定律，当电阻R1和R2串联时，其总电阻R=R1+R2，电流I通过R1和R2时，根据欧姆定律，有U1=I*R1和U2=I*R2。
为了测量电阻R1的值，我们可以通过调节电阻箱中的电阻值R2，使得U1=U2，即电压平衡。
此时，R1=R2。
四、实验步骤：1. 将电阻箱连接至直流电源的正负极，并接入毫伏表；2. 在电阻箱中选择一个合适的电阻值R2；3. 通过调节电阻箱中的电阻值R2，使得毫伏表读数为零；4. 记录此时电阻箱中的电阻值R2，即为待测电阻R1的值。
五、实验注意事项：1. 实验过程中要注意电路连接的稳定性，确保电路没有松动；2. 操作电阻箱时，应轻拧旋钮，避免损坏电阻箱内部结构；3. 在调节电阻箱中的电阻值时，应逐渐接近平衡点，避免过度调节；4. 保持实验环境的稳定，避免温度和湿度的变化对实验结果的影响。
六、实验结果与分析：根据实验步骤，我们可以得到待测电阻R1的值。
通过多次实验，我们可以得到不同电阻值下的电阻R1的测量结果，并进行数据分析。
在实验中，我们可以观察到，当电压平衡时，毫伏表的读数为零。
这是因为电流通过R1和R2时，根据欧姆定律，有U1=I*R1和U2=I*R2，当U1=U2时，即电压平衡，此时毫伏表的读数为零。
因此，我们可以通过调节R2的值，使得电压平衡，从而测量出R1的值。
实验结果的准确性受到多种因素的影响，如电路连接的稳定性、电阻箱的精度、测量仪器的精度等。
补偿法测电阻
实验项目名称：补偿法测电阻实验人员：姓名：高宁学号：******** 实验时间：2013.11.24实验地点：李四光实验楼204一、实验项目简介：1.实验来源：在之前做过的物理实验中做过通过补偿法测量电源电动势和内阻的实验，于是想再做利用补偿法的实验，从而加深对补偿法的理解。
2.实验目的1)了解补偿法的实验方法2).通过对比体会补偿法在测量中的优势二、实验原理：1.欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
表达式：I=U/R2.在伏安法测电阻的实验中，根据电流表的连接方式，主要分两种：内接法和外接法（1）内接法：图一为内接法的原理图，在测量过程中，由于电流表自身所带内阻的分压，导致电压表所测得的电压值大于被测电阻两端的实际电压值，由欧姆定律可知，测量值将大于实际值。
图一图二（2）外接法:图二为外接法的原理图，在测量过程中，由于电压表自身所带内阻的分流，导致电流表所测得电流值大于流过被测电阻的实际电流值，有欧姆定律可知，测量值将小于实际值。
3.通过补偿法对两种测量方法进行改装：（1）电压补偿法测电阻：图三为电流补偿法测电阻的原理图，当检流计示数为零时，电路达到补偿状态，电压表的示数即为Rx两端电压，此时电压表内阻相当于无穷大，从而使电流表的示数即为流过Rx的电流，最后由欧姆定律计算出Rx的电阻值。
图三（2）电流补偿法测电阻：图四为电流补偿法测电阻的原理图，R3进行粗调，R2进行细调，R1作用为保护电流计，当检流计的示数为零时，电路达到补偿状态，从而使电压表的示数即为Rx两端的电压值，而电流表的示数也为流过Rx的电流，最后由欧姆定律计算出Rx的电阻值。
图四三、实验仪器：电源、单刀单掷开关、变阻箱、滑动变阻器、电压表、电流表、检流计等。
四、实验内容及实验数据：按图一连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，读出电流表和电压表的示数，测量8次，记录数据于表1-1中。
测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8电压（V） 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 电流（mA）9.62 19.11 29.24 38.22 48.08 56.96 66.62 76.38R（Ω）155.92 156.98 153.90 156.98 155.99 158.00 157.61 157.11 x表1-1平均值：xR=1/8(155.92+156.98+153.90+156.98+155.99+158.00+157.61+157.11)=156.56百分误差：ε=ΔRx/Rx×100%=4.37%按图二连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，读出电流表和电压表的示数，测量8次，记录数据于表1-2中。
补偿法测电阻实验教学探讨
速判 断 问题所 在 ， 次 要 在 故 障排 除 过 程 中 引导 其 学生 积 极 思 考 ， 养 学 生 分 析 问 题 和 解 决 问 题 培 能力 ［ 。 ］ ３ １ 总结 归纳 故障原 因 ， ． 快速确 定 故障范 围 上 述 电路 故 障 在 实验 过 程 中经 常 出 现 ， 产 其 生原 因 由电路分 析不 难得 出 。 教师在 教学 过程 中 ， 通过梳理总结 ， 由故障现象快速确定故障范围， 避
如 图 ３所示 ， 补偿 法测 量 电阻原 理如 图 ４所示 ［ 引，
调节滑线变 阻器 Ｒ 使电路达到补偿状态 ， 待测电 阻Ｒ 两端 电压 等于 滑线 变 阻器 输 出 电压 ， 由 电压表读出， 而电流由毫安表测量 ， 根据欧姆定律
Ｔ丁
Ｒ 一 即可 获得 被测 电 阻值 ； 于补 偿 状 态 时 由
学过程进行探讨 。
中 图分 类 号 ：３ ４ ． （６ ２０
补偿 法是 物 理实 验 中常 用 的 一种 测 量 方 法 ，
它通过对引起系统误差的非对称因素进行修正 ， 提 高测量 精确 度 。常见 的补 偿法有 对 称操作 补偿 法、 电压 补偿 法 、 电流补 偿法 、 光程 补偿 法 、 度 补 温 偿法等 。电压补偿法测量电阻原理简单， 精确度 高， 是一种较为理想的电阻测量方法［ 。文 章总 １ ］ 结 电压补偿法测量电阻实验 中常见故障及排除方 法， 探讨 电学 实验 教学 的一般 规 律 ， 提高教 学效 来 率， 培养 学 生分析 问题 和解 决 问题 能力 。
浅入 深 ， 而无 需一 开始 就对 电路进 行地 毯式 排查 ，
对于电学实验 ， 首先要保证线路连接正确， 电 学 实验 中电路 特 点是 形 成 一 个 个 回路 ； 查 线 路 检 时， 以回路为单位逐个检查是最快捷有效的方法 ； 如 本 实验 电路 ， 主体 由 Ｉ、 两 个 回路组 成 ， Ⅱ 两个 回路 之 间 由 、 两 条 支路 连接 。 ２ ２ 检 流计 指 针不 动 ．
补偿法测电阻
补偿法测电阻摘要：测量电阻的方法很多，例如用伏安法、补偿法电表内接外接测电阻，但是伏安法测电阻只限于较大电阻的测量，在测量时造成很大的误差，特别相对于一些要求精度较高的实验，我们往往用补偿法改装电表来测量电阻。
补偿法电路不但简单，实用性强。
电路中的元件和仪表都是常用器件，并且滑动变阻器和电阻箱的阻值是否准确均不会影响被测电阻的测量值，从而对电阻器件的选择降低了要求一．实验任务和要求1.设计一个“内阻很大的电压表”测电阻的电路2.设计一个“无限小”的电流表测电阻的电路3.分别用普通伏安法和改装后的电路测56欧德电阻并对比百分差二．实验方案1．物理模型的比较和选择在一定温度下，直流电通过待测电阻R时，用电压表测出x R两x端的电压U，用电流表测出通过R的电流I，则电阻值可表示为：xR=U/Ix①未改装的电表测电阻，电路图如下（外接）图 1 普通电表测电阻（外接）设电压表内阻为r,则有U/I=Rx*r/ Rx + r (2)Rx=U/(I-U/r)若以U/I作为测量值，则比真实值小，由此带来的误差 E为：E=∆Rx/Rx = (U/I-Rx)/Rx= ((Rx*r/ Rx + r)-Rx)/Rx=(Rx*r-Rx2-Rx*r)/(( Rx + r)/Rx)=-(Rx/( Rx + r))*100%电流表的读数大雨流过位置电阻Rx的电流，所算出来的未知电阻值比真实值小，此时为一个负的系统误差。
②未改装电表测电阻，电路图如下（内接）图 2 普通电表测电阻（内接）设电流的内阻为r,则有U/I=Rx + rRx=U/I-r若以U/I作为测量值，则比真实值大，由此带来的相对误差E 为：E=∆Rx/Rx= (U/I-Rx)/Rx= (U/I-(U/I-r))/Rx=(r/Rx)*100%电压表的读数大于未知电阻两端的电压，所算出来的未知电阻之比真实值大，这是一个正的系统误差。
2由以上未改装电表测电阻Rx知，不论是电流表还是电压表，在测量过程中，其内阻都会对测量结果产生影响，为此，我们需要在测量的过程中将电压表的分流或者电流表的分压去掉。
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有关“补偿法测电阻”实验的分析
单位：
姓名：杨小见
学号：0120507250514
学院：汽车工程学院
班级：车辆0505
摘要：在一定的温度下，直流电流通过待测电阻R时，用电压表测出电压表两端的电压U，用电流表测出通过R的电流I，则电阻值可表示为R=U/I
关键字：补偿法测电阻不确定度
正文：
利用欧姆定律求导体电阻的方法叫做伏安法测电阻。
伏安法测电阻方法一般有以下3种：电压表外接法，电压表内接法和补偿法。
他们之间有什么异同之处？那种更好些，更精确？
由于测量时候电流被引入被测电路，电流表的内阻必然会影响测量结果，因此应考虑怎么样减少误差，对结果进行分析得出更准确的测量方法。
而补偿法测电阻正是一种好方法。
补偿法测电阻原理：在一定的温度下，直流电流通过待测电阻R时，用电压表测出电压表两端的电压U，用电流表测出通过R的电流I，则电阻值可表示为
R=U/I
具体如下图，
调节R3使检流计G中无电流流过，这时候电压表指示的电压U就是RX 两端的电压U，也就是B，D之间的电压补偿了R两端的电压。
此种方法可以同时测量通过R的电流以及它两端的电压，消除了电流表内阻对被测电路的影响。
原理知道了，那么如何进行实验？
首先要选择合适的电压表和电流表以及检流计，电阻，电源导线等。
按如图所示连接各仪器。
（注意：避免导线过多交叉，通电前保证检流计的电计在弹出位置。
）
然后把各电阻调到合适的位置，特别的电流表和电压表的示数要超过其量程的三分之一。
调节R3，使U达到补偿状态，而后进行粗调（断开K2，断续连通检流计的电计并调节R3，使检流计的电计指针逐渐减少，直到0）和细调（合上K2，以提高灵敏度，仔细调节R3，使检流计的电计指针指示为0）。
然后，记录一组U，I值。
重复以上操作（调节RX的值），记录4组不同的U，I值。
由R=U/I 得出最佳电阻值。
另外还要得出标准偏差SR。
SR的计算可根据不确定度的计算得出。
最终表示测量的结果：
R求=R+不确定度或R求=R–不确定度
本实验中应该注意的内容：
1：选择合适的仪表，连线避免导线过多交叉
2：正确确定检流计的电计的开，关的位置状态
3：通电时候，要特别注意电流表，电压表，检流计，如果有异常，应该立即断开K1
4：正确计算不确定度和正确估读仪表的示数
实验后得到的结论，启发：
1.伏安法测电阻：电压表外接法，电压表内接法和补偿法。
他们之间有异同之处。
但是补偿法测电阻更好些，其减少了实验的系统的误差。
使得到的电阻值更接近其真实值。
2.对任何实验都要分析它的优点和缺点，得出误差的原因，而后进行操作减少误差。
参考书籍：大学物理实验书
2007.01.11。