用直流电桥测量电阻温度系数
用直流电桥测量电阻温度系数
思考题
什么叫电桥达到平衡？在实验中如何判断电桥达到平衡？ 如何适当选择比率臂 C ？ 为什么G要用按钮开关，而不是一般开关？ 电源E与检流计G的位置互换，是否会影响电桥的平衡，为 什么？ 在电桥测量中，你认为哪些因素影响测量精度？ 用电桥测量电表的内阻时，应采取什么措施来保护电表？ 如何估计由于温度的不稳而对实验结果的影响？ 如何估算电桥对实验结果的影响？ 试讨论当比值R1 R2 增大时，惠斯登电桥的精确性和灵敏 度？
2．测定电阻温度系数。
三、实验原理
1、惠斯通电桥（单臂电桥）
R1
I1 A
I2
R2
B IX RX
G
C
I3 R3
D
惠斯登电桥它是由电阻 R1 ，R2 ，R3 和待测 电阻 RX 联成一个封闭的四边形ABCDA，四边 形的每一条边称为电桥的一个臂，它的一对角 A和C与电池E相连，另一对角B和D与检流计 G相连．接入检流计的对角线称为“桥”，适
Rt R0 (1 t)
R()
称为电阻温度系数
R0
K R0
R
0ห้องสมุดไป่ตู้
铜
t( C)
t
与金属导体不同，由半导体材料制成的热敏电 阻，在温度变化不大的范围内，其电阻随温度升高而
减小，变化规律不是线性的，而是按指数规律减
小．其关系式为：
RT R0e T
R()
两边取对数．则有
3．将加热器接通电源，当其温度比冷水高6～7 C时，断 开加热器电源，搅拌，温度逐渐下降，如此重复操作，
直到升温间隔 左右5，C 记下此时温度数值。拨动
换接开关，分别测出铜丝电阻和热敏电阻的相应阻值 (注意观察温度有无变化)，并记录下来。
电桥测电阻实验数据整理
直流平衡电桥测电阻数据整理李瑞 201051165㈠ 自组惠斯通电桥测量电阻：Rx=Rs*M M Rs Rx 1 0.1 2200Ω 220Ω 2 1 1564Ω 1.564K Ω 3102083Ω20.83K Ω㈡ 低值电阻测量： ⑴⑵）（10*%0R R UX RX+∂=对铜电阻： M=12.0=∂=R 0100m Ω Rx=0.06450Ω代入数据得：=U 铜0.00015Ω 对铁电阻： M=0.15.0=∂Ωm 100=RRx=0.006626Ω代入数据得：=U 铁0.000038Ω ⑶最终修约结果：=R 铁（0.006626±0.000038）ΩRx=Rs*M M RsRx铜 1 （0.01+0.0545）Ω 0.06450Ω 铁0.1（0.06+0.00626）Ω0.006626Ω=R 铜（0.06450±0.00015）Ω⑷实验数据： mm 0.460 mm 0.460==L L铜铁修约结果: mm 5.00.460 mm 5.00.460L ±=±=铜铁L⑸12 3 4 5 6 D -D 铜mm 1.020 0.971 1.025 1.027 1.012 1.030 1.014 D 铁mm3.405 3.415 3.4063.4003.405 3.4123.407∑=-=61i i61D D 代入数据得：mm 014.1=-D 铜mm 407.3=-D 铁1-6261i i）（∑=--=D D S D 代入数据得: mm 022.0=S D铜 mm 039.0=S D 铁A 类不确定度:n95.0t 5S UDDA）（= 代入数据得：mm 023.0=U DA铜 040.0=U DA 铁mm B 类不确定度：mm 005.0=UDB铜mm 005.0=U DB铁⑹D 的扩展不确定度为22BA D U U U += 代入数据得：mm 024.0=U D铜 mm 040.0=U D 铁D 的修约结果为：mm 024.0014.1）（铜±=Dmm 040.0407.3）（铁±=D⑺LR D X42πρ=代入数据得：0001132.0=铜ρΩ*mm0001313.0=铁ρΩ*mm ⑻222x*2）（）（）（LU D U R L D RUU E ++==ρρρ代入数据得：0474.0=铜ρE 0242.0=铁ρE电阻测量的间接测量不确定度：ρρρ*E U =带入数据得：mm *0000054.0Ω铜=ρUmm *0000032.0Ω铁=ρU最终修约结果为：mm *0000054.00001132.0）Ω（铜±=ρ mm*0000032.00001313.0）Ω（铁±=ρ思考题⑴当怎么无论调节Rx ，检流计指针始终偏向一侧，请判断电路出现什么问题。
实验十八直流电桥测电阻实验报告
Rx 的变化量 δRx 。电桥灵敏阈 δRx 反映了电桥平衡判断中可能包含的误差，故
∆n 0.2 S= =
∆Rx δRx
Rx
Rx
又有
δRx
=
0.2∆Rx ∆n
=
0.2R1∆R0 ∆nR2
由（18.3）和（18.6）可得到 Rx 的不确定度
1
( ) σ Rx
⎡ =⎢
⎢⎣
δRx
2
+
⎛ ⎜⎜ ⎝
R0 R2
（1）桥臂电阻的误差。
Rx 的测量误差可用下列不确定度公式估计：
1
σ Rx Rx
=
⎢⎢⎣⎡⎜⎜⎝⎛
σ R1 R1
2
⎞ ⎟⎟ ⎠
+
⎜⎜⎛ ⎝
σ R2 R2
2
⎞ ⎟⎟ ⎠
+
⎜⎜⎛ ⎝
σ R0 R0
2
⎞
⎤
2
⎟⎟ ⎠
⎥ ⎥⎦
（18.3）
式中σ R1 ,σ R2 ,σ R0 分别是 R1, R2 , R0 的不确定度。为消除 R1 / R2 的比值误差，可交换 R1, R2 的位置再测，取两次结果的 Rx1, Rx2 的平均值为 Rx ，有
三、实验原理
（一） 铂电阻温度特性
在 0 ~ 100� C 范围内可以近似为
RT = R0 (1+ A1T )
（19.1）
RT , R0 , A1,T 分别表示温度 T 时的阻值、0 摄氏度时的阻值、正温系数和温度。
图 19-1 非平衡电桥电路原理图
（二）用非平衡电桥测量铂电阻温度系数
如图 19-1 所示，I 为恒流电源； R1, R2 为固定电阻， Rp 为可调电阻，用作平衡电
直流电桥测电阻实验报告数据
直流电桥测电阻实验报告数据
直流电桥测电阻实验报告数据需要根据具体的实验过程和结果进行记录和分析。
以下是一些可能的实验数据记录和处理的示例：
实验目的：
•了解单电桥测电阻的原理，初步掌握直流单电桥的使用方法。
•单电桥测量铜丝的电阻温度系数，学习用作图法和直线拟合法处理数据。
•了解数字电表的原理和线性化设计的方法。
实验原理：
•惠斯通电桥测电阻：惠斯通电桥是最常用的直流电桥。
其中，R1和R2
是已知阻值的标准电阻，他们和被测电阻构成四个“臂”，对角B和C上的电流相同（即：I1=I4），根据惠斯通电桥原理，可得被测电阻R3=R1*R2/R4。
实验步骤：
1.准备实验器材，包括单电桥、数字电表、铜丝、热敏电阻等。
2.将铜丝固定在单电桥的“臂”上，连接数字电表。
3.调整单电桥的“臂”的长度和角度，使数字电表的读数达到最大值。
4.记录数字电表的读数，根据实验原理计算铜丝的电阻值。
5.改变实验条件（如温度），重复步骤3和4，记录多组数据。
实验数据：
实验结论：
•通过本次实验，我们使用直流电桥法测量了铜丝的电阻值，并且掌握了直流电桥法的实验操作方法和原理。
•实验结果表明，铜丝的电阻值随温度变化而变化，符合金属电阻随温度升高而增大的规律。
•在实验过程中，我们学习了用作图法和直线拟合法处理数据的方法，对数字电表的原理和线性化设计有了更深入的了解。
实验十八直流电桥测电阻实验报告
实验十八直流电桥测电阻实验报告一、实验目的1.掌握直流电桥的基本结构、原理和使用方法；2.学习使用直流电桥测量电阻。
二、实验仪器与器材1.直流电桥主体：包括电源、电桥、电流计等组成；2.高精度套装电阻箱；3.电导线；4.多用表；5.尺子。
三、实验原理直流电桥的基本原理就是根据欧姆定律，利用电桥平衡条件来测电阻值。
在实验中，通过调整电桥的阻值，使得电流为零，即在两端读取到相同电压，此时被测电阻值等于设置的阻值。
四、实验步骤1.将直流电桥接通电源，并将高精度套装电阻箱接入电桥的两个相反支路上；2.调节电阻箱阻值，使得电桥两侧的电流为零；3.记录此时电阻箱上的阻值，即为被测电阻值；4.通过多用表检查测量结果的准确性。
五、实验数据记录与处理1.实验数据记录使用直流电桥对5个不同电阻进行测量，分别记录电桥两侧的电阻值和电阻箱上的设定阻值，并计算误差。
被测电阻（Ω）电桥两侧电阻（Ω）设定阻值（Ω）误差（Ω）R1 2.98 3 0.02R2 4.01 4 0.01R3 10.03 10 0.03R4 20.05 20 0.05R5 50.02 50 0.022.数据处理将每次测量得到的数据进行误差计算，如下所示：误差=电桥两侧电阻-设定阻值每次测量的误差都小于0.1Ω，符合实验的要求。
六、实验结果分析与讨论通过本实验，我们掌握了使用直流电桥测量电阻的方法，并且对测得的数据进行了处理分析。
由于实验所用的仪器与器材都是高精度的，所以测量结果的误差较小，符合要求。
在实际应用中，直流电桥是一种常用的测试电阻的工具，其精度可以达到0.1%以上，比其他测量方法更为准确和稳定。
因此，掌握直流电桥的原理和操作方法对于电阻的测量和实验研究非常重要。
七、实验总结通过本实验，我们学会了使用直流电桥测量电阻，并对测量结果进行了处理和分析。
实验过程中，注意到电阻的接触是否良好，避免一些干扰因素对测量结果的影响。
并且在实验结束后，对仪器进行了正确的关闭和清理。
直流电桥与电阻的测量实验报告
直流电桥与电阻的测量实验报告直流电桥与电阻的测量实验报告引言：直流电桥是一种常用的电路实验仪器，用于测量电阻的值。
在本次实验中，我们将使用直流电桥来测量不同电阻的阻值，并探究其应用于电路分析的原理与方法。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过使用直流电桥，测量不同电阻的阻值，并掌握电桥的使用方法和原理。
同时，我们还将探究电阻与电流、电压的关系，以及电阻对电路性能的影响。
二、实验仪器与材料1. 直流电源2. 直流电桥3. 不同阻值的电阻器4. 电压表5. 电流表6. 连接线等三、实验步骤1. 将直流电源的正极与电桥的A点相连，负极与电桥的B点相连。
2. 将电桥的C点与电阻器的一端相连，将电桥的D点与电阻器的另一端相连。
3. 通过调节电桥上的可变电阻，使得电桥两侧的电压差为零。
4. 记录下此时电桥上的电阻值，并计算出电阻器的阻值。
5. 更换不同阻值的电阻器，重复步骤3和4，记录并计算出各个电阻器的阻值。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了不同电阻器的阻值数据，并进行了分析。
实验结果表明，电桥能够准确测量电阻的阻值。
我们还发现，电阻值与电流、电压之间存在着一定的关系。
根据欧姆定律，电阻值等于电压与电流的比值，即R=V/I。
通过实验数据的计算，我们验证了这一关系。
另外，我们还观察到了电阻对电路性能的影响。
当电阻值增大时，电流减小，电压差增大。
这说明电阻对电路中的电流流动起到了阻碍作用，同时也导致了电压的分布不均匀。
因此，在电路设计和分析中，电阻的选择和使用是非常重要的。
五、实验误差与改进在实验过程中，由于电桥的精度和电阻器的质量等因素，可能会产生一定的误差。
为了减小误差，我们可以采取以下改进措施：1. 使用更精确的电桥仪器，提高测量的准确性。
2. 选择质量良好的电阻器，减小电阻器本身的误差。
3. 在实验中进行多次测量，取平均值，以提高数据的可靠性。
六、实验结论通过本次实验，我们掌握了直流电桥的使用方法和原理，并成功测量了不同电阻的阻值。
直流电桥 工作原理
直流电桥工作原理直流电桥是一种电子测量仪器，常用于测量电阻、电容和电感等元件的物理量。
它的工作原理基于电桥平衡条件，即桥路中的电流为零时，桥路两边电压相等。
本文将详细介绍直流电桥的工作原理及其应用。
一、电桥平衡条件及原理直流电桥由四个电阻或电容或电感元件组成，分别为R1、R2、R3和R4。
电桥的工作原理是通过调节其中一个元件的物理量，使得电桥平衡，即使电桥两边的电压相等。
在电桥平衡时，根据基尔霍夫定律可以得到以下关系：R1/R2 = R3/R4当电桥平衡时，桥路中的电流为零，根据欧姆定律可以得到以下关系：R1/R2 = R3/R4 = U1/U2其中，U1和U2分别为电桥两边的电压。
二、直流电桥的工作过程1. 调节元件：首先，通过手动或自动调节其中一个元件的物理量，使得电桥失去平衡状态。
调节过程中，可以通过观察电桥两边的电压变化来判断平衡状态。
2. 检测电压：接下来，使用电压检测仪器测量电桥两边的电压。
通常使用示波器或电压表进行测量。
3. 判断平衡：根据测量结果判断电桥是否平衡。
如果电桥两边的电压相等，则电桥处于平衡状态；如果电压不相等，则电桥处于失衡状态。
4. 调节至平衡：如果电桥失去平衡，需要再次调节其中一个元件的物理量，使得电桥重新平衡。
重复以上步骤，直到电桥平衡。
三、直流电桥的应用1. 电阻测量：直流电桥可以用于测量电阻值。
通过调节其中一个电阻元件的物理量，使得电桥平衡，然后测量电桥两边的电压，根据平衡条件计算电阻值。
2. 电容测量：直流电桥可以用于测量电容值。
通过调节其中一个电容元件的物理量，使得电桥平衡，然后测量电桥两边的电压，根据平衡条件计算电容值。
3. 电感测量：直流电桥可以用于测量电感值。
通过调节其中一个电感元件的物理量，使得电桥平衡，然后测量电桥两边的电压，根据平衡条件计算电感值。
4. 温度测量：直流电桥可以用于测量温度。
通过调节电阻元件的温度系数，使得电桥平衡，然后测量电桥两边的电压，根据平衡条件计算温度值。
直流电桥测电阻实验报告
直流电桥测电阻实验报告实验目的本实验的目的是通过直流电桥方法测量给定电阻的阻值，并熟悉电桥的工作原理和使用方法。
实验原理直流电桥是一种广泛应用于测量电阻的仪器。
其基本原理是利用电桥平衡条件来测量待测电阻的阻值。
一个典型的直流电桥由四个电阻组成，分别是R1、R2、R3和Rx。
其中R1和R2称为标准电阻，R3称为电位器。
电桥的基本工作原理是通过改变电位器的电阻，使电桥两对端电压为零，即平衡状态。
根据直流电桥的平衡条件公式可得：R1 / R2 = Rx / R3通过这个公式，可以求解出待测电阻Rx的阻值。
为了提高测量的准确性，通常会取多个平衡点进行测量，并取平均值作为最终结果。
实验步骤1.按照实验要求，搭建直流电桥电路。
2.通过调整电位器，使得电桥两端电压为零，记录下此时电位器的阻值。
3.重复步骤2，至少取三组平衡点，记录下每次电位器的阻值。
4.计算每次测量得到的待测电阻Rx的平均值。
5.比较测量结果与标准值，计算误差并分析原因。
实验数据和结果下表是实验中测量得到的数据：测量次数电位器阻值(Ω)待测电阻Rx (Ω)1 100 1002 105 1053 98 98根据上表数据，计算得到待测电阻 Rx 的平均值为101.00 Ω。
计算误差和分析假设标准值为100 Ω，根据测量结果与标准值的差异计算出相对误差：误差 = | (测量值 - 标准值) / 标准值 | × 100%= | (101.00 - 100) / 100 | × 100%= 1%从计算结果可以看出，测量结果的误差为 1%。
这种误差可能来自于实验中存在的一些不确定因素，比如接线不良、电源波动等。
结论通过直流电桥方法测量得到的待测电阻 Rx 的阻值为101.00 Ω，相对误差为 1%。
这个结果与预期的标准值接近，说明实验的准确性较高。
但仍需注意实验中存在的不确定因素，以提高测量结果的可靠性。
实验总结本次实验中，我们通过搭建直流电桥电路并调整电位器，成功测量了给定电阻的阻值。
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ln R0
RTபைடு நூலகம்
测量时要注意 1．测量时，必须由大到小的调节可变电阻器的4个旋钮。当大阻值旋钮转过一 格，检流计指针从一边越过零点偏向另一边时，说明阻值改变范围太大，应改调 小一档阻值的旋钮。 2．电桥的平衡状态是指检流计没有电流流过，测量时应使电路时通时断的方 式判断，如果电桥真正平衡，那每次通断 G0 时指针都不会动。
思考题
什么叫电桥达到平衡？在实验中如何判断电桥达到平衡？ 如何适当选择比率臂 C ？ 为什么G要用按钮开关，而不是一般开关？ 电源E与检流计G的位置互换，是否会影响电桥的平衡，为 什么？ 在电桥测量中，你认为哪些因素影响测量精度？ 用电桥测量电表的内阻时，应采取什么措施来保护电表？ 如何估计由于温度的不稳而对实验结果的影响？ 如何估算电桥对实验结果的影响？ 试讨论当比值R1 R2 增大时，惠斯登电桥的精确性和灵敏 度？
一、实验背景
在平衡条件下将待测物理量与同种标准物理 量进行比较确定其数值。它可以用来测量电 阻，电容，电感，频率以及温度，湿度，压 力等许多物理量，此外在自动控制技术中也 有着广泛的用途。电桥具有测试灵敏，准确 度高和使用方便等特点。
电桥是一种比较式测量仪器，它通常是
根据用途不同，电桥分为直流电桥和交流电桥两 大类，按测量范围，直流电桥又分为单臂电桥(又称惠斯 登电桥)和双臂电桥(又称开尔文电桥)，惠斯登电桥主要 106范围)的电阻；开尔文电桥 用于精确测量中等大小(即10～ 3 适用于精确测量低值(即 10 ～10范围内)的电阻。下面介绍 用惠斯登电桥测定电阻温度系数。
二、实验目的
1．掌握用惠斯登电桥测量电阻的原理和使 用方法。 2．测定电阻温度系数。
三、实验原理
1、惠斯通电桥（单臂电桥）
B
IX
R1 RX
I1
A
G
I2
I3
R2 D R3 C
R3 和待测 惠斯登电桥它是由电阻 R1 ，R2 ， 电阻 RX 联成一个封闭的四边形ABCDA，四边 形的每一条边称为电桥的一个臂，它的一对角 A和C与电池E相连，另一对角B和D与检流计 G相连．接入检流计的对角线称为“桥”，适 当调节 R1 , R2 和 R3 的阻值，可使B、D两点的
4．重复第3步，每次升温间隔稳定在5 C 左右，分别测出水温和铜丝电 阻，热敏电阻的电阻值，一直升温到 左右，数据不得少于五组。 50 C 记录表格自拟。 5．在直角坐标纸上以 R为纵轴， 为横轴作铜丝电阻的 - Rt t 图， t t 根据图线求出直线斜率 和 K 截距，代式子计算在本实验温度范围 R0 内铜的电阻温度系数 ，并与公认值比较，求其百分误差。 6．用半对数坐标纸以 为纵轴， 为横轴作热敏电阻的 - 图，根 1T ln RT 和截距1 T ，并写出 的表达式。 ln RT 据图线求出直线的斜率
电位相等，此时检流计上无电流通过，指 针不发生偏转，这叫做“电桥平衡”。
此时有：
R1 Rx R3 cR3 R2
2．电阻温度系数
大多数物质的电阻是温度的函数。各种金属导体的电阻(某 些合金除外)随温度升高而增大，在温度变化不太大的范围内．电阻 与温度之间存在着线性关系：
Rt R0 (1 t )
0
t ( C)
注意：
1．热敏电阻只能在规定的温度范围内工作，否则会损害元件，导致其性 能不稳定。 2．应尽量避免热敏电阻自身发热，因此在测量时流过它的电流必须很小。
四、实验原理
1．熟悉掌握万用表和 QJ24型单臂电桥的使用方法 2．将钢丝电阻和热敏电阻放入装有冷水的加热保温容器 内，并将它们的两端接在换接开关上。先用万用表分 别估测它在冷水中的阻值，再根据此值，适当选用电 桥的比率，精确测定它们的阻值，同时记下冷水的温 度。 3．将加热器接通电源，当其温度比冷水高6～7 C时，断 开加热器电源，搅拌，温度逐渐下降，如此重复操作， 直到升温间隔 左右， 5 C 记下此时温度数值。拨动 换接开关，分别测出铜丝电阻和热敏电阻的相应阻值 (注意观察温度有无变化)，并记录下来。
称为电阻温度系数
R ( )
铜
R0
K R0
R
t ( C)
0
t
阻，在温度变化不大的范围内，其电阻随温度升高而
减小，变化规律不是线性的，而是按指数规律减 小．其关系式为：
与金属导体不同，由半导体材料制成的热敏电
RT R0 e
T
R ( )
两边取对数．则有
ln RT ln R0 T