用单臂电桥测电阻带实验数据处理
单臂电桥测电阻实验报告
单臂电桥测电阻实验报告单臂电桥测电阻实验报告引言：电阻是电路中常见的元件，测量电阻的准确性对于电路设计和故障排除至关重要。
单臂电桥是一种常用的测量电阻的方法，本实验旨在通过单臂电桥测量给定电阻的准确值，并探讨实验中可能出现的误差来源。
实验步骤：1. 准备实验装置：将单臂电桥连接至电源，将待测电阻与标准电阻相连接。
2. 调节电桥平衡：通过调节电桥上的可变电阻，使得电桥平衡，即电流经过电桥时无法通过测量电阻的支路。
3. 记录电桥平衡时的电桥电阻和可变电阻的数值。
4. 更换标准电阻：重复步骤2和3，使用不同的标准电阻进行测量。
实验结果：通过实验测量得到的电桥电阻和可变电阻的数值如下：标准电阻1：电桥电阻：R1 = 200 Ω可变电阻：Rv1 = 300 Ω标准电阻2：电桥电阻：R2 = 100 Ω可变电阻：Rv2 = 150 Ω标准电阻3：电桥电阻：R3 = 500 Ω可变电阻：Rv3 = 750 Ω讨论：1. 实验中可能的误差来源：a. 电源电压波动：电源电压的不稳定性可能会导致电桥平衡时的电阻数值发生变化，从而影响测量结果的准确性。
b. 电桥线路阻抗：电桥线路本身的阻抗可能会对电桥平衡产生影响，导致测量结果产生误差。
c. 电桥灵敏度：电桥的灵敏度决定了对电阻变化的响应程度，灵敏度较低时可能无法准确测量较小的电阻值。
2. 实验中的改进方法：a. 使用稳定的电源：选择稳定的电源或使用稳压器来提供稳定的电压，以减小电源电压波动对测量结果的影响。
b. 优化电桥线路：通过合理设计电桥线路，减小线路阻抗，提高电桥平衡的稳定性。
c. 选择合适的电桥：根据待测电阻的范围选择合适的电桥，提高测量的准确性。
结论：本实验通过单臂电桥测量给定电阻的实验，探讨了实验中可能出现的误差来源，并提出了改进方法。
通过合理的实验设计和操作，可以提高电阻测量的准确性和可靠性。
在实际应用中，我们应该根据具体情况选择适当的测量方法和仪器，以确保电路设计和故障排除的准确性。
大学物理实验报告之直流单臂电桥实验报告
实验题目：直流单臂电桥一. 实验目的：1.掌握电桥测量电阻的原理和方法。
2.了解电桥的测量精确度所依赖的条件。
3.学会使用箱式电桥。
二. 实验原理：1.直流单臂电桥适用范围：测量中等电阻（10~105Ω）2.推导测量公式：电桥平衡时：R a I a=R b I b R x I x=R0I0Ia=Ix I b=I0所以R x=R aR b R0令c=R aR b,则R x=CR03.画出实验电路图：4.比例臂倍率如何适当选取：让比较臂R0电阻旋钮调节的有效位数尽量多，来提高测量精度。
本次实验使用的是四钮电阻箱，要使倍率能读取四位有效数字。
5.电桥灵敏度的概念及与哪些因素有关：通过电流计的电流小于其分辨率δ时，我们不能判断电桥是否偏离平衡，仍认为电桥处于平衡态，这样会带来误差，因此引入电桥灵敏度的概念：S= ΔIΔR x/R x或者S=ΔIΔR0/R0，由基尔霍夫定律推出的表达式：可知，电桥灵敏度S与电源电压的大小E、直流数显微电流计的电流常量K和内阻R g、桥臂电阻，四臂电压关系有关。
由此式可见适当提高电源电压的大小E，选择适当小的电流常量K和内阻R g的直流数显微电流计，适当减小桥臂电阻（R a+R b+R0+R x），尽量将桥臂配置成均压状态。
但具体情况具体方法，兼顾考虑倍率C和灵敏度S的选择。
6.什么是换臂法：C=1时，将Ra 与 Rb 交换可以完全消除倍率C的误差。
两次平衡臂数据分别为R0'和R0''，则R x=√R0′·R0′′≈12(R0′+R0′′)三. 操作步骤：1.测量未知电阻R1（约1200Ω）及S1(1)连接电路，选择Ra=100Ω Rb =100Ω（则C=1），连接电阻箱最大阻值范围，并将其阻值调制最大值。
(2)将支流数显微电流计调零校准。
(3)将电源电压从0调至合适电压（1~3V），按开关观察直流数显微电流计是否超量程，判断电路连接是否有误，无误则开始测量，调节电阻箱至直流数显微电流计示数为0，达到电桥平衡，记下电阻箱示数R0。
单臂电桥测量中值电阻实验报告
单臂电桥测量中值电阻实验报告一、实验目的本实验旨在通过单臂电桥测量中值电阻，掌握单臂电桥的基本原理和操作方法，熟悉测量中值电阻的技巧。
二、实验原理1. 单臂电桥的基本原理单臂电桥是一种简单而常用的电桥，在测量中值电阻时尤为方便。
其基本原理是利用一个稳流源和一个可调节的标准电阻串联，通过调节标准电阻达到平衡状态，再用待测电阻代替标准电阻进行测量。
2. 测量中值电阻的技巧在测量中值电阻时，需要注意以下几点：（1）选取合适的稳流源和标准电阻；（2）调节标准电阻，使其与待测电阻相等；（3）保证稳流源输出稳定，并避免温度变化对测量结果产生影响；（4）使用万用表或其他合适的仪器进行精确测量。
三、实验步骤及操作方法1. 准备工作（1）将单臂电桥接线板连接至直流稳压源；（2）将待测元件接入单臂电桥中；（3）接入万用表或其他合适的仪器。
2. 调节标准电阻（1）将标准电阻接入单臂电桥中；（2）调节标准电阻，使其与待测电阻相等；（3）保持稳流源输出稳定，并避免温度变化对测量结果产生影响。
3. 测量待测电阻（1）将标准电阻替换为待测电阻；（2）调节标准电阻，使其与待测电阻相等；（3）使用万用表或其他合适的仪器进行精确测量。
四、实验结果及分析在本次实验中，我们选取了一个500欧姆的标准电阻和一个未知值的待测电阻进行测试。
经过多次调节和测量，最终得到了如下结果：标准电阻值：500欧姆待测电阻值：498.6欧姆通过计算可知，误差为0.28%，符合实验要求。
同时，在实验过程中我们还发现，在调节标准电阻时需反复微调才能达到平衡状态，这需要耐心和细心操作。
五、实验总结本次实验通过单臂电桥测量中值电阻，我们深入了解了单臂电桥的基本原理和操作方法，掌握了测量中值电阻的技巧。
同时，在实验过程中我们也发现了一些需要注意的问题，比如稳流源输出稳定性和温度变化对测量结果的影响等。
通过本次实验，我们不仅提高了实验操作能力，还加深了对电学理论知识的理解。
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，理解单臂电桥测电阻的“三端”法接线的意义；2、掌握开尔文电桥测量电阻的原理及操作方法；3、熟悉综合性电桥仪的使用方法及电桥比率和比率电阻的选择原则。
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。
图6-l 惠斯通电桥原理图 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 1 I 1 R 0 = I 2 R 2两式相除，得102X R RR 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。
2.双电桥测低电阻的原理图1单电桥测几欧姆的低电阻时，由于引线电阻和接触电阻(约10-2～10-4Ω),已经不可忽略，致使测量值误差较大。
改进办法是将其中的低电阻桥臂改为四端接法，并增接一对高电阻（如图2）。
单臂电桥测电阻实验报告数据处理
单臂电桥测电阻实验报告数据处理
实验目的：
通过单臂电桥测量电阻，掌握单臂电桥的使用方法，了解电阻的测量原理。
实验仪器和材料：单臂电桥、微安表、标准电阻。
实验步骤：
1.将单臂电桥连接好，确保电桥的电源和电阻调节装置都接通。
2.通过调节电桥的电位器和滑动变阻器，使电桥平衡，并记录下对应的滑动变阻器的位置和微安表的示数。
3.用一根导线连接待测电阻和电桥，调节电桥直到平衡，记录下滑动变阻器位置和微安表的示数。
4.用已知标准电阻取代待测电阻，重复步骤3，记录下滑动变阻器位置和微安表的示数。
数据处理：
1.计算待测电阻的电流值：根据微安表的示数，得到待测电阻的电流值。
2.计算待测电阻的阻值：根据已知标准电阻的阻值和电流值，以及滑动变阻器位置的变化，利用电桥平衡条件计算
待测电阻的阻值。
实验结果：
将实验中记录的数据代入计算公式，计算出待测电阻的阻值。
将计算结果列入实验报告。
讨论与分析：
分析计算结果与标准电阻的差异，并讨论可能的误差来源。
对实验中遇到的问题进行分析，并提出改进方法。
结论：
根据实验结果，得出待测电阻的阻值。
总结实验过程中的经验和教训，提出进一步完善实验的建议。
附录：实验原始数据记录表
在实验报告中附上实验原始数据记录表，包括滑动变阻器位置和微安表示数的记录。
单臂电桥实验数据处理表格
R0
测量值 Rx PR0 0 0.0 0.00
Rx
0 0.01 0.008
ER
#### #### ####
R x1
Rx 2
Rx 3
表中
Rx 0.002 Rx 0.002m
m4
ER
Rx 100% Rx
《大学物理实验》数据处理
武汉工业学院 数理系 物理实验室 实验日期： 数据输入区 2013-2-7 计算结果区
ER
#####
箱实际使用的旋盘数
结果表达式 同学们根据已计算 出的结果自己写 出，注意取位
Rx 100% Rx
返回Biblioteka Rx 1 R0 R0 2
m6
m为电阻箱实际使用的旋盘数
2、灵敏度测量 电阻
m6 Rx ER 100% Rx
灵敏度S #DIV/0!
R0
d (格) R0
算出
Rx 2
S由公式 S 3、箱式电桥测电阻 电阻 比率 P 示数
d d R / R R0 R0
No.5
学号：
单臂电桥测中值电阻
室温： 数据表格 ℃
《大学物理实验》数
实验日期： 数据输入区
武汉工业学院 数理系 物
1、自搭电桥测电阻 电阻
（单位：
Ω
）
R0
R0
Rx
0.0
R0
R0
0.01
Rx
0.01
Rx 2
表中
0.01
R0 0.001 R0 0.002m
R0 0.001 R0 0.002m
电阻式传感器单臂电桥性能实验
实验一电阻式传感器的单臂电桥性能实验、实验目的1、了解电阻应变式传感器的基本结构与使用方法。
2、掌握电阻应变式传感器放大电路的调试方法。
3、掌握单臂电桥电路的工作原理和性能。
二、实验说明1'电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其阻值发生变化，这就是电阻应变效应，其关系为：△R/R=Kf,AR为电阻丝变化值，K为应变灵敏系数，&为电阻丝长度的相对变化量△L/L。
通过测量电路将电阻变化转换为电流或电压输出。
2、电阻应变式传感如图1-1所示。
传感器的主要部分是下、下两个悬臂梁，四个电阻应变片贴在梁的根部，可组成单臂、半桥与全桥电路，最大测量范围为土3mm°+5V1\1—外壳2—电阻应变片3—测杆4—等截面悬臂梁5—面板接线图图1-1电阻应变式传感器3、电阻应变式传感的单臂电桥电路如图1-2所示，图中R2、R3为固定，R为电阻应变片，输出电压U。
=EK&,E为电桥转换系数。
R3差动放大器图1-2电阻式传感器单臂电桥实验电路图三、实验内容1'固定好位移台架，将电阻应变式传感器置于位移台架上，调节测微器使其指示15mm左右。
将测微器装入位移台架上部的开口处，旋转测微器测杆使其与电阻应变式传感器的测杆适度旋紧，然后调节两个滚花螺母使电阻式应变传感器上的两个悬梁处于水平状态，两个滚花螺母固定在开口处上下两侧。
2、将实验箱（实验台内部已连接）面板上的土15V和地端，用导线接到差动放大器上；将放大器放大倍数电位器RPi旋钮（实验台为增益旋钮）逆时针旋到终端位置。
3、用导线将差动放大器的正负输入端连接，再将其输出端接到数字电压表的输入端；按下面板上电压量程转换开关的20V档按键（实验台为将电压量程拨到20V 档）；接通电源开关，旋动放大器的调零电位器RB旋钮，使电压表指示向零趋近，然后换到2V量程，旋动调零电位器RP,旋钮使电压表指示为零；此后调零电位器於旋钮不再调节，根据实验适当调节增益电位4、按图1・2接线，R、R2、R3（电阻传感器部分固定电阻）与一个的应变片构成单臂电桥形式。
电阻式传感器的单臂电桥性能实验
实验一电阻式传感器的单臂电桥性能实验一、实验目的1、了解电阻应变式传感器的基本结构与使用方法。
2、掌握电阻应变式传感器放大电路的调试方法。
3、掌握单臂电桥电路的工作原理和性能。
二、实验说明1、电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其阻值发生变化，这就是电阻应变效应，其关系为：ΔR/ R＝Kε，ΔR为电阻丝变化值，K为应变灵敏系数，ε为电阻丝长度的相对变化量ΔL/ L。
通过测量电路将电阻变化转换为电流或电压输出。
2、电阻应变式传感如图1-1所示。
传感器的主要部分是下、下两个悬臂梁，四个电阻应变片贴在梁的根部，可组成单臂、半桥与全桥电路，最大测量范围为±3mm。
11─外壳2─电阻应变片3─测杆4─等截面悬臂梁5─面板接线图图1-1 电阻应变式传感器3、电阻应变式传感的单臂电桥电路如图1-2所示，图中R1、R2、R3为固定，R为电阻应变片，输出电压U O＝EKε，E为电桥转换系数。
图1-2 电阻式传感器单臂电桥实验电路图三、实验内容1、固定好位移台架，将电阻应变式传感器置于位移台架上，调节测微器使其指示15mm左右。
将测微器装入位移台架上部的开口处，旋转测微器测杆使其与电阻应变式传感器的测杆适度旋紧，然后调节两个滚花螺母使电阻式应变传感器上的两个悬梁处于水平状态，两个滚花螺母固定在开口处上下两侧。
2、将实验箱（实验台内部已连接）面板上的±15V和地端，用导线接到差动放大器上；将放大器放大倍数电位器RP1旋钮（实验台为增益旋钮）逆时针旋到终端位置。
3、用导线将差动放大器的正负输入端连接，再将其输出端接到数字电压表的输入端；按下面板上电压量程转换开关的20V档按键（实验台为将电压量程拨到20V档）；接通电源开关，旋动放大器的调零电位器RP2旋钮，使电压表指示向零趋近，然后换到2V量程，旋动调零电位器RP2旋钮使电压表指示为零；此后调零电位器RP2旋钮不再调节，根据实验适当调节增益电位器RP1。
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本科实验报告
实验名称: 用单臂电桥测电阻
实验13 用单臂电桥测电阻（略写）【实验目的】
（1）掌握用单臂电桥测量电阻的原理和方法。
（2）学习用交换法减小和消除系统误差。
（3）初步研究电桥的灵敏度。
【实验原理】
单臂电桥，也叫惠斯登电桥，适用于精确测量中值电阻（10~的测量装置。
电桥法测电阻，其实质是把被测电阻与标准电阻相比较，已确定其值。
由于电阻的制造可以达到很高的精度，所以用电桥法测电阻也可以达到很高的精度。
电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。
直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥。
惠斯登电桥是直流电桥中的单臂电桥；双臂电桥又称为开尔文电桥，适用于测量低电阻（~10Ω）。
单臂电桥的线路原理
单臂电桥的基本线路如图所示。
它是由四个电阻R1,R2,Rs,Rx连成一个四边形ACBD，在对角线AB上接上电源E，在对角线CD上接上检流计P组成。
接入检流计（平衡指示）的
对角线称为“桥”，四个电阻称为“桥臂”。
在一般情况下，桥路上检流计中有电流通过，因而检流计的指针偏转。
若适当调节某一电阻值，例如改变Rs的大小可使C,D两点的电位相等，此时流过检流计P的电流Ip=0，称为电桥平衡。
则有
（1）
（2）
（3）
由欧姆定律知
= 2 （4）
=s （5）
由以上两式可得
（6）
此式即为电桥的平衡条件。
若R1,R2,Rs已知，Rx即可由上式求出。
通常取R1，R2为标准电阻，称为比率臂，将称为桥臂比；Rs为可调电阻，成为比较臂。
改变Rs使电桥达到平衡，即检流计P中无电流流过，便可测出被测电阻Rx的值。
用交换法减小和消除系统误差
分析电桥线路和测量公式可知，用单臂电桥测量Rx的误差，除其他因素外，还与标准电阻R1,R2的误差有关。
可以用交换法来消除这一系统误差，方法是：先连接好电桥线路，调节Rs使P中无电流，可求出Rs，然后将R1与R2交换位置，再调节Rs使P中无电流，
记下此时的Rs＇，可得，相乘可得Rx=，
这样就消除了由R1,R2本身的误差引起的对Rx引入的测量误差。
Rx的测量误差只与电阻箱Rs的仪器误差有关，而Rs可选用高精度的标准电阻箱，这样系统误差就可减小。
电桥的灵敏度
检流计的灵敏度总是有限的，如实验中所用的检流计，指针偏转一格所对应的电流大约为A。
当通过它的电流比A还要小时，指针偏转小于0.1格，就很难察觉出来。
假设电桥在R1/R2=1时调到了平衡，则有Rx=Rs。
这时，若把Rs改变ΔRs，电桥就失去了平衡，检流计中有电流Ip流过。
但是如果Ip小到使检流计觉察不出来，还会认为电桥还是平衡的，因而得出Rx=Rs+ΔRs。
这样就会因为检流计的反应不够灵敏而带来一个测量误差ΔRx=ΔRs。
为表示此误差对测量结果影响的严重程度，引入电桥灵敏度的概念，定义为
S=（7）
之中，是在电桥平衡后Rx的微小改变量（实际上是改变Rs，可以证明，改变任意臂所得出的电桥灵敏度是一样的）是由于电桥偏离平衡而引起的检流计的偏转格数。
S越大，说明电桥越灵敏，带来的误差也越小，举例来说，检流计有五分之一格的偏转时既可以觉察
出来，如果S=100格，则只要Rs改变0.2%，就可以觉察到了，在这种情况下由于电桥灵敏度的限制所带来的误差肯定小于0.2%。
S的定义式可变换为
S==（8）
之中，为检流计的电流灵敏度，为电桥线路的灵敏度。
即电桥的灵敏度不仅与检流计的灵敏度有关，而且还与线路参数的取值有关。
一般在用电桥测电阻时，应保证较高的电桥灵敏度。
在检流计、电源一定的情况下，桥臂比及桥臂电阻的取值，都会影响电桥的灵敏度。
同时，要合理确定桥臂比R1/R2之值，是测量结果的有效数字位数足够多，一般应比由误差决定的位数多一位。
但在测量时，还应保证在改变Rs的最小可调档（）两次，或改变量为仪器误差时，应能觉察出检流计指针的偏转（不小于0.2格）。
否则位数再多也不是实际的。
【实验仪器】
DHQJ-3型教学用非平衡电桥待测电阻,ZX21型多盘十进电阻器（4个）、ZX250精密电阻箱（0~9999.9）、AC5-2型灵敏直流检流计（-10~10）
Luyang YB1718 DC Power Supply
【实验内容】
自搭电桥线路。
注意连线操作时应遵从电学实验操作规程，连线按回路依次连接，并使电路布局合理。
图中，“桥”路开关Sg上并联了一个高电阻Rm，其作用是保护检流计，方便平衡状态的调节。
测量时先打开Sg，由于Rm较大，所以流经检流计的电流不会很大。
调节Rs使电桥接近于平衡状态时，再合上Sg使Rm短路，此时桥路的灵敏度增高，再仔细调节Rs，使电桥平衡，即检流计P的指针指零。
滑线变阻器Rh的作用与Rm类似，测量时现将滑动头置于最左端，由于Rh较大，所以干路中电流也随之受到一定限制。
调节Rs使电桥接近于平衡状态，再将滑动头移向右端，增大干路电流以提高桥路的灵敏度，然后再仔细调节Rs，使电桥平衡。
取用交换法进行系统误差研究。
将Rs和Rx交换位置重测，求出不确定度。
用不同的桥臂比测量Rx，并分析结果的有效数字和桥臂比选取的关系。
【实验步骤】
（1）按照电路图连接好电路图，注意连接过程中应注意电学实验操作规矩，原件依次连接。
（2）调节R_1、R_2到一确定值，再调节R_s的值，使检流计的示数为0，记录下R_x 的值。
(3)变换R_1、R_2的比值，重新调节R_s的值。
(4)用交换法进行测量，交换R_s 与R_x的位置，按步骤2进行重新测量。
(5)记录实验数据。
【实验数据】
1 320.0 320.0 212.7 210.0
2 120.0 120.0 212.8
3 220.0 220.0 212.7
4 250.0 250.0 212.7
5 520.0 520.0 212.8
计算得：平均值=
待测电阻的最佳值：Rx==
的Sd==0.07
（其中t=2.78）
所以不确定度=0.07Ω, =
因为为积商关系，先计算比较方便
=
===0.003%
所以不确定度为：==0.003%=0.06
所以=(0.13)
绝对误差=-210.00=2.74
百分误差Eo= 100%=1.3%
【实验结果分析】
实验时电流表有时会出现不稳定的情况，实验器材之间连接不牢固
实验时忘记做电桥灵敏度的测量。
下次实验会将实验内容记清楚。
实验时要注意保护电路，加保护电阻和滑动变阻器等保护电路，因为电流计很灵敏。
【注意事项】
（1）为了保护检流计，实验时应注意先合S后合Sg，断开时先断Sg后断S.
（2）电源开关即检流计按钮应间歇使用，不能长时间接通。
（3）测量时注意读数，精确度以及快速读数。