哈工大物理实验报告——惠斯通电桥测电阻

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实验二、用惠斯通电桥测电阻

实验二、用惠斯通电桥测电阻

实验二、用惠斯通电桥测电阻
212
R R R U U ac
bc += 433R R R U U ac dc += 平衡时:dc bc U U =,即212
R R R +=4
33R R R + 整理化简后得到:43
2
1R R R R =
= Rx 由此可知:待测电阻Rx 等于2R /3R 与4R 的乘积,通常,称2R ,3R 为比例臂,与此相应的4R 为比较臂,所以电桥由四臂(测量臂、比较臂和比例臂)。

检流计和电源三部分组成。

电桥测量电阻时的精密度也主要取决于电桥的灵敏度。

当电桥平衡时,若比较臂4R 改变一微小量4R δ,电桥将偏离平衡,检流计偏转n 个格,则常用如下的相对灵敏度S:
S=
4
4R R n
δ 如果检流计的鉴别率阀(灵敏阀)为n ∆(取0.2—0.5格),则由电桥灵敏度引入被测量的相对误差为:
S
n
R R ∆=
∆。

惠斯通电桥测电阻

惠斯通电桥测电阻

实验项目编号:060200202实验项目名称:惠斯通电桥测电阻实验目的:1、掌握用惠斯通电桥测电阻的原理和方法;2、学会用箱式电桥测电阻的方法。

实验仪器:QJ47型直流单双臂电桥(QJ23型直流电阻电桥),待测电阻。

仪器介绍:QJ47型直流单双臂电桥:1、“K”:为内外接开关,把K指向内接,表明使用箱式电桥内部的电源和检流计,把K指向外接,表明使用外部的电源和检流计;2、“检流计”:检测支路中是否有电流。

3、“灵敏度”旋纽:将“灵敏度”旋纽逆时针旋转,检流计灵敏度降低,顺时针旋转,检流计灵敏度增大;3、“调零”电位器:检流计调零旋钮;4、“R”:被测电阻端钮;x5、“S”:单双臂电桥选择旋钮;6、“M”:比率旋钮;7、“R”:比较臂;8、“B”:电源控制开关;9、“G”:检流计通断开关。

QJ23型直流电阻电桥:1、“G外接”:外接检流计,“外接、内接”开关;“B外接”:外接直流电源,“外接、内接”开关;2、“检流计”:检测电路中有无电流通过;3、“灵敏度”旋钮:调节检流计的灵敏程度,逆时针旋转,检流计灵敏度降低,顺时针旋转,检流计灵敏度增大;3、“调零”旋钮:检流计调零;4、“倍率”旋钮:选择合适的比率;5、“电阻Rs ”: 比较臂;6、“B ”:电源开关;7、“G ”:检流计通断开关;8、“Rx ”:被测电阻端钮。

实验原理:电桥是很重要的电磁学基本测量仪器之一,它主要用来测量电阻、电感、电容等。

它的测量原理是基于电位比较的方法。

最简单的电桥是单臂电桥,即惠斯通电桥,用来精确测量中等阻值的电阻(几十欧姆~几十万欧姆)。

四个电阻1R 、2R 、x R 、 R 组的四个臂。

其中x R 为待测 电阻, R 称为比较臂电阻,1R 和2R 称为比率臂电阻。

两对角线上分别接上检流计G 和电源E ,所谓桥就是指BGD 这一段电路,G 的作用就是指示B 、D 两点间有无电位差。

当B 、D 两点电位相等时,检流计中无电流通过,这种状态称作电桥平衡。

(整理)惠斯通电桥实验

(整理)惠斯通电桥实验

实验3 惠斯通电桥测量电阻常用伏安法和电桥法。

由于伏安法测量中电表的内阻会对测量带来附加误差,测量精度受到限制。

电桥是用比较法测量电阻的仪器,电桥测量的特点是灵敏、准确和使用方便。

电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。

电桥不但可以测量电阻、电容、电感,还可以通过测量传感器的电阻变化,间接测量温度、压力、应变、真空度和加速度等非电学量,所以被广泛应用于现代工业自动控制,非电量电测法中。

直流电桥又可分为平衡电桥和非平衡电桥。

平衡电桥采样调节电桥平衡测量待测电阻值,主要用于测量处于稳定状态的物理量;非平衡电桥直接测量电桥的输出,通过计算得到物理量的值,非平衡电桥主要用于测量处于变化状态的物理量。

本实验的惠斯通电桥为直流电桥,又名直流单臂电桥,主要用于测量中等数量级电阻(161010Ω-Ω量级),虽然它的这种功能在生产和科研的大多数场合中已被其他仪器(如万用表)所取代,但是电桥电路却在自动检测,自动控制等多个领域得到广泛应用。

因此,本实验不仅是要学会组装电桥测量电阻,了解基本实验方法——平衡法和比较法,更重要的是通过测量电阻掌握调整电桥平衡方法,从而了解平衡电桥的基本特性,为在自动控制以及检测电路中应用电桥电路打下一个良好基础。

对于低电阻(611010-Ω-Ω量级)的测量,要考虑其接触电阻、导线电阻的影响,应使用开尔文电桥即直流双臂电桥,对于高电阻(710Ω量级)则可考虑用冲击电流计等方法。

【实验目的】1. 掌握惠斯通电桥的结构特点和测量电阻的原理。

2. 练习按电路图连接线路。

3. 掌握调整电桥平衡的方法。

4. 研究电桥灵敏度。

5. 学习系统误差的分析方法,初步掌握消除和减小部分系统误差的方法。

【实验原理】1. 惠斯通电桥的结构及测量原理 (1)惠斯通电桥的结构图1是惠斯通桥的结构图。

4个电阻120,,,x R R R R 连成四边形,称为电桥的4个臂,其中12,R R 称为比例臂,x R 为待测臂,0R 为比较臂。

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告实验目的1、掌握惠斯通电桥测量电阻的原理及操作方法,2、理解单臂电桥测电阻的“三端”法接线的意义;3、熟悉电桥比率和比率电阻的选择原则。

实验仪器教学用非平衡电桥DHQJ-3、导线若干、待测电阻实验原理电阻是电路的基本元件之一,电阻的测量是基本的电学测量。

用伏安法测量电阻,虽然原理简单,但有系统误差。

在需要精确测量阻值时,必须用惠斯通电桥,惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1~106Ω)。

惠斯通电桥的原理如图1所示。

标准电阻R3、R1、R2和待测电阻RX连成四边形,每一条边称为电桥的一个臂。

在对角A和C之间接电源E,在对角B和D之间接检流计G。

因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。

当开关KE 和KG接通后,各条支路中均有电流通过,检流计支路起了沟通ABC和ADC两条支路的作用,好象一座“桥”一样,故称为“电桥”。

适当调节R3、R1和R2的大小,可以使桥上没有电流通过,即通过检流计的电流IG=0,这时,B、D两点的电势相等。

电桥的这种状态称为平衡状态。

这时A、B之间的电势差等于A、D之间的电势差,B、C之间的电势差等于D、C之间的电势差。

设ABC支路和ADC支路中的电流分别为I1和I2。

对右图由欧姆定律得I1RX=I2R2I1R3=I2R1两式相除,得图1312R R R R x =即待测电阻R X 等于R 2/R 1与R 3的乘积。

通常将R 2/R 1称为比率臂,将R 3称为比较臂。

实验步骤:用箱式惠斯通电桥测电阻箱式桥是把电桥的各个元件,包括标准电阻箱、检流计、保护电阻、电源、开关等,装在一个箱子里,便于携带、使用方便.箱式电桥型号各异,本实验使用的DHQJ-3型直流单臂电桥,又叫惠斯通电桥,适用于测量100Ω以上的中值电阻。

具体情况如右图所示。

实验步骤如下:1.首先进行零点调节,当无电流通过检流计时,其指针应指向零点。

2.将待测电阻Rx 接在接线柱7、8之间,并用导线将接线柱1、2和2、3以及8、9之间短路.3.根据待测电阻阻值的大小,适当选择比率臂K 值(可参看倍率选择表)。

大学物理实验惠斯通电桥测电阻实验报告

大学物理实验惠斯通电桥测电阻实验报告

大学物理实验报告课程名称:大学物理实验实验名称:惠斯通电桥一、实验目的:1.精确测量中高值电阻(单桥)2.掌握电桥测电阻的原理和方法二、实验原理:电阻是电路的基本元件之一,电阻的测量是基本的电学测量。

用伏安法测量电阻,虽然原理简单,但有系统误差。

在需要精确测量阻值时,必须用惠斯通电桥,惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1~106Ω)。

电阻是电路的基本元件之一,电阻的测量是基本的电学测量。

用伏安法测量电阻,虽然原理简单,但有系统误差。

在需要精确测量阻值时,必须用惠斯通电桥,惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1~106Ω)。

惠斯通电桥的原理如图l 所示。

标准电阻R 0、R 1、R 2和待测电阻R X 连成四边形,每一条边称为电桥的一个臂。

在对角A 和C 之间接电源E ,在对角B 和D 之间接检流计G 。

因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。

当开关K E 和K G 接通后,各条支路中均有电流通过,检流计支路起了沟通ABC 和ADC两条支路的作用,好象一座“桥”一样,故称为“电桥”。

适当调节R 0、R 1和R 2的大小,可以使桥上没有电流通过,即通过检流计的电流I G = 0,这时,B 、D 两点的电势相等。

电桥的这种状态称为平衡状态。

这时A 、B 之间的电势差等于A 、D 之间的电势差,B 、C 之间的电势差等于D 、C 之间的电势差。

设ABC 支路和ADC 支路中的电流分别为I 1和I 2,由欧姆定律得I 1 R X = I 2 R 1I 1 R 0 = I 2 R 2两式相除,得102X R R R R = (1)(1)式称为电桥的平衡条件。

由(1)式得102X R R R R =(2)即待测电阻R X 等于R 1 / R 2与R 0的乘积。

通常将R 1 / R 2称为比率臂,将R 0称为比较臂。

三、实验仪器:箱式直流单臂电桥,导线若干,待测电阻。

四、实验内容和步骤:1.将R N 及功能选择档均选择为“单桥”。

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告

惠斯通电桥测电阻实验报告实验目的1、掌握惠斯通电桥测量电阻的原理及操作方法,2、理解单臂电桥测电阻的“三端”法接线的意义;3、熟悉电桥比率和比率电阻的选择原则。

实验仪器教学用非平衡电桥DHQJ-3、导线若干、待测电阻实验原理电阻是电路的基本元件之一,电阻的测量是基本的电学测量。

用伏安法测量电阻,虽然原理简单,但有系统误差。

在需要精确测量阻值时,必须用惠斯通电桥,惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1~106Ω)。

惠斯通电桥的原理如图1所示。

标准电阻R3、R1、R2和待测电阻RX连成四边形,每一条边称为电桥的一个臂。

在对角A和C之间接电源E,在对角B和D之间接检流计G。

因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。

当开关KE 和KG接通后,各条支路中均有电流通过,检流计支路起了沟通ABC和ADC两条支路的作用,好象一座“桥”一样,故称为“电桥”。

适当调节R3、R1和R2的大小,可以使桥上没有电流通过,即通过检流计的电流IG=0,这时,B、D两点的电势相等。

电桥的这种状态称为平衡状态。

这时A、B之间的电势差等于A、D之间的电势差,B、C之间的电势差等于D、C之间的电势差。

设ABC支路和ADC支路中的电流分别为I1和I2。

对右图由欧姆定律得I1RX=I2R2I1R3=I2R1两式相除,得图1312R R R R x =即待测电阻R X 等于R 2/R 1与R 3的乘积。

通常将R 2/R 1称为比率臂,将R 3称为比较臂。

实验步骤:用箱式惠斯通电桥测电阻箱式桥是把电桥的各个元件,包括标准电阻箱、检流计、保护电阻、电源、开关等,装在一个箱子里,便于携带、使用方便.箱式电桥型号各异,本实验使用的DHQJ-3型直流单臂电桥,又叫惠斯通电桥,适用于测量100Ω以上的中值电阻。

具体情况如右图所示。

实验步骤如下:1.首先进行零点调节,当无电流通过检流计时,其指针应指向零点。

2.将待测电阻Rx 接在接线柱7、8之间,并用导线将接线柱1、2和2、3以及8、9之间短路.3.根据待测电阻阻值的大小,适当选择比率臂K 值(可参看倍率选择表)。

惠斯通电桥测电阻

惠斯通电桥测电阻

惠斯通电桥测检流计灵敏度电桥种类较多,用途各异。

按其工作状态,可分为平衡电桥和非平衡电桥;按其工作电源可分为交流电桥和直流电桥两大类。

直流电桥又有单臂电桥和双臂电桥之分,即常说的惠斯通电桥和开尔文电桥。

惠斯通电桥适用于测量中等大小阻值的电阻,测量范围为10~106Ω。

1. 实验目的:(1)了解惠斯通电桥的结构和测量原理。

(2)掌握用自搭惠斯通电桥测量电阻。

(3)学习电桥测电阻的不确定度计算方法。

2. 实验仪器:直流稳压电源,检流计,滑线变阻器,电阻箱(三个),保护电阻(附短路开关),待测电阻,导线 3. 实验原理(1) 惠斯通电桥的线路原理图5-1为惠斯通电桥的原理图,待测电阻R x 和R 1 、R 2、 R 0四个电阻构成电桥的四个“臂”,检流计G 连通的CD 称为“桥”。

当AB 端加上直流电源时,桥上的检流计用来检测其间有无电流及比较“桥”两端(即CD 端)的电位大小。

调节R 1 、R 2和R 0,可使CD 两点的电位相等,检流计G 指针指零(即I g =0),此时,电桥达到平衡。

电桥平衡时,U AC =U AD ,U BC =U BD ,即I 1R 1= I 2R 2 ,I x R x = I 0R 0 。

因为G 中无电流,所以,I 1=I x ,,I 2=I 0, 。

上列两式相除,得:21R R RxR = (5-1) 则 R x =021R R R = CR 0 (5-2) 式(5-2)即为电桥平衡条件。

显然,惠斯通电桥测电阻的原理,就是采用电压比较法。

由于电桥平衡须由检流计示零表示,故电桥测量方法又称为零示法。

当电桥平衡时,已知三个桥臂电阻,就可以求得另一桥臂得待测电阻值。

通常称R 0为比较臂,R 1/R 2(即C )为比率(或倍率),R x 为电桥未知臂。

在测量时,要先知道R x 得估测值,根据R x 的大小,选择合适的比率系数,把R 0调在预先估计的数值上,再细调R 0使电桥平衡。

惠斯电桥测电阻实验报告定

惠斯电桥测电阻实验报告定

惠斯电桥测电阻实验报告定惠斯通电桥测电阻一(实验目的:1( 用电阻箱组装电桥,测量电阻并测量电桥的灵敏度:2( 用箱式电桥测量电阻和电桥的灵敏度。

二(实验原理:四个电阻和联成一个封闭四边形,在四边形的对角RXA和B上接入直流电源,对角C和D之间接入检流计就组成了一个惠CD斯登电桥。

图中四边形的每一条边称为电桥的一个臂,而这条对角线就是所谓“桥”。

“桥”的作用是将C、D两点的电位直接进行比较,当C、D两点电位相等时,检流计G中没有电流通过,即,电桥便达到了平衡。

这时的电桥称为平衡电桥,检流计称为平衡指示器,或称指零仪器。

电桥达到平衡时,因为C、D两点电位相等,故有:根据欧姆定律有 R 1由于C D 之间没有电流流过,故有: 所以有得: (1)通常称R和R为比例臂, R为比较臂, R 为待测臂。

若已知,即可根据(1)算出123x未知电阻。

(三)接线三、实验内容:组装电桥,测量电阻并测量电桥的灵敏度 1、按照电路图连接电路;2、调整仪器:保护仪器,初始时的触头滑至最大值,1000Ω,R的取值与待测板提供的数据3相同。

观察检流计指针是否指零,若不指零,调节零点旋纽,使其指零。

(五)测量1)。

检查线路;合上K ,接通电源;2).逐渐减小,调节R,使检流计光指针偏转为零格,记录下R 的值,将记录值填入表(1)中。

33/ 3).改变R至R,使检流计光指针偏转1格,记录下?R,?θ 的值,其中 333 / ?R =| R —R|,?θ,1.0div ; 3334)使电源电压升高至3.0V时,读取检流计偏转格数,记入下表(2)中; 5)调节R=100Ω, R =100Ω,重复上述中的(1)(2)(3),将数据填入表(1)中. 216) 调节R =100Ω, R= 1000Ω, 重复上述中的(1) (2) (3) , 将数据填入表(1)中. 27) 调节R =10Ω, R=1000Ω,重复上述中的(1) (2) (3) , 将数据填入表(1)中.218) 将检流计替换,调节R = R= 100Ω, 重复上述中的 (1) (2) (3) , 将数据填入表(3)中. 219) 将 R和互易,按表 (4) 要求测量数据. 32.用箱式电桥测电阻:选择倍率为1:1 ,测量待测电阻.调节R ,使检流计偏转一格,记下R ,将数据记录下来。

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