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直流电阻测试仪的测量方法与步骤

直流电阻测试仪的测量方法与步骤

直流电阻测试仪的测量方法与步骤一、变压器直流电阻测试仪的测量方法测量直流电阻是变压器试验中的一个重要项目。

通过测量,可以检查出设备的导电回路有无接触不良、焊接不良、线圈故障及接线错误等缺陷。

在中、小型变压器的实际测量中,大多采用直流电桥法,当被试线圈的电阻值在1欧以上的一般用单臂电桥测量,1欧以下的则用双臂电桥测量。

在使用双臂电桥接线时,电桥的电位桩头要靠近被测电阻,电流桩头要接在电位桩头的上面。

测量前,应先估计被测线圈的电阻值,将电桥倍率选钮置于适当位置,将非被测线圈短路并接地,然后打开电源开关充电,待充足电后按下检流计开关,迅速调节测量臂,使检流计指针向检流计刻度中间的零位线方向移动,进行微调,待指针平稳停在零位上时记录电阻值,此时,被测线圈电阻值=倍率数×测量臂电阻值。

测量完毕,先开放检流计按钮,再放开电源开关。

二、变压器直流电阻测试仪测试步骤1.接线:把被测试品通过电缆与本机的测试接线柱连接,连接牢固,同时把地线接好。

2.电流选择:打开电源开关(开关上I为开,O为关)同时显示屏上会显示最小电流值40A,这时可通过选择键对所测试品预置电流进行选择,每按一下选择键,显示屏上会滚动出现各电流值,、10A、20A、40A。

测试:当选择好电流后,按下确认键,就开始测试,表头同时指示所选电流值。

3.当按下确认键后,显示屏上显示“正在充电”,过几秒钟之后,显示“正在测试”,这时说明已充电完毕。

进入测试状态,几秒后,就会显示所测阻值。

测试完毕后,按“复位”键,变压器直流电阻测试仪电源将与绕组断开,同时放电,音响报警,电流表回到零位,这时显示屏回到初始状态,放电音响结束后,可重新接线,进行下次测量或拆下测试线与电源线结束测量。

直流电阻器检定技巧

直流电阻器检定技巧

直流电阻器检定方法直流电阻器常作为电阻工作基准器和标准器对其他各等级的电阻进行误差检定和标定,同时作为基准器和标准器的直流电阻器的误差检定有明确要求。

直流电阻器的基本误差的检定是在额定参比条件下进行,根据被检电阻器的等级指数、标称值,可采用直接测量法、同标称值替代法、累计差值法和过渡传递法等检定方法。

下面本文主要根据直流电阻器检定规程介绍直流电阻器误差检定的相关方法。

一、直流电阻器检定——直接测量法当用比被检电阻器搞两个准确度等级的电阻测量仪器或装置来测量被检电阻器电阻值时,可采用直接测量法,被检电阻器Rx的电阻值的检定结果为:式中:Ax——电阻测量仪器示值。

常用的电阻测量仪器或装置有电桥、电流比较仪、电压比较仪、数字欧姆表。

二、直流电阻器检定——同标称值替代法当电阻测量仪器或装置达不到比被检Rx准确度等级搞出两个等级,而又有与被检电阻器Rx同标称值的电阻标准器Rs时,被检电阻器电阻值的检定可采用同标称值传递法。

最常用的同标称值传递法是替代法,替代法是用电阻测量(或比较)仪器依次测量标准电阻器Rs和被检电阻器Rx的电阻值。

检定结果为:式中:As——测量Rs时测量仪器的示值。

常用的电阻比较仪器有电桥、电流比较仪、电压比较仪、数字欧姆表、电阻比较仪、电位差计等。

三、直流电阻器检定——累积差值法具有连续、同标称值步进的多值电阻器如十进盘电阻器,当具有与其步进值同标称值且可实现相加连接的电阻标准器Rs或参考电阻器RT时,Rx的检定可在相应的测量仪器上采用累积差值法进行整体检定。

被检十进制盘电阻器d)如采用参考电阻器RT代替Rs,可在i=1或i=10时,用同标称值替代法为RT定值后再按c计算检定结果。

注意:用M测量Rx时,M必须按a、b两程序中的关系设置,差值Δ和δ用M尾数或差值测量仪器读取。

e)常见的电桥、电流比较仪、电压比较仪、数字欧姆表、电阻比较仪、电位差计等电阻比较、测量仪器均适用于累积差值法。

四、直流电阻器检定——过渡传递法通过确定Rx与Rs的电阻比值B来实现电阻量值传递的方法称过渡传递法。

大学物理实验多种方法测量直流电阻

大学物理实验多种方法测量直流电阻

用多种方法测量直流电阻一、实验目的1、熟悉各种电学仪器及电路技巧;2、掌握多种方法测量直流电阻3、巩固不确定度的评定方法 二、仪器DH6108赛电桥综合实验仪,直流稳压电源,万用电表,电阻箱,两个待测电阻,千分尺,直流电流表,直流电压表,滑线变阻器,检流计等三、实验原理电阻是电磁学实验工作中的常用元件,可分为高值电阻(兆欧以上)、中值电阻(10欧~兆欧)、低值电阻(10欧以下)。

测量电阻的方法有许多种,常用的如伏安法、电桥法、比较测量方法(电压比等于电阻比)。

(一)伏安法测量电阻的原理(适用于测中值电阻)1、实验线路的比较和选择当电流表内阻为0,电压表内阻无穷大时,下述两种测试电路的测量不确定度是相同的。

图1 电流表外接测量电路 图2 电流表内接测量电路被测电阻的阻值为: IV R =。

但实际的电流表具有一定的内阻,记为R I ;电压表也具有一定的内阻,记为R V 。

因为R I 和R V 的存在,如果简单地用IVR =公式计算电阻器电阻值,必然带来附加测量误差。

为了减少这种附加误差,测量电路可以粗略地按下述办法选择:比较(R/R I )和(R V /R )的大小,比较时R 取粗测值或已知的约值。

如果前者大则选电流表内接法,后者大则选择电流表外接法。

如果要得到测量准确值,就必须按下(1)、(2)两式,予以修正。

即电流表内接测量时,I R IVR -=(1) 电流表外接测量时,VR V I R 11-= (2) 2、测量误差与不确定度的评定实验使用的电压表和电流表的量程和准确度等级一定时,可以估算出U V 、U I ,再用简化公式I R I VR -=计算时的相对不确定度 (3) 式中U R 表示测量R 的不确定度,并非指R 的电压值。

可见要使测量的准确度高,应选择线路的参数使数字表的读数尽可能接近满量程,因为这时的V 、I 值大,U R /R 就会小些。

当电压表、电流表的内阻值R V 、R I 及其不确定度大小U RI 、U RV 已知时,可用公式(1)、(2)更准确地求得R 的值,相对不确定度由下式求出:电流表内接时:(4) 电流表外接时: (5) 这就知道由公式(1)、(2)来得到电阻值R 时,线路方案和参数的选择应使U R /R 尽可能最小(选择原则3)。

《直流电阻测试》课件

《直流电阻测试》课件

总结词
测试结果分析和结论
总结词
测试方法和步骤
详细描述
通过对测试结果的分析,可以判断电子元件的直流电阻是 否符合规格要求,从而对其性能和可靠性做出评估。对于 不合格的元件,需要进行进一步的分析和改进。
案例二:某电路板的直流电阻测试
总结词
电路板直流电阻测试的目的和意义
详细描述
电路板的直流电阻测试是为了确保电路板的导电性能符合 设计要求,以及各部分之间的连接正常。通过测试可以发 现潜在的连接问题、短路或断路等故障,提高电路板的可 靠性和稳定性。
总结词
测试方法和步骤
详细描述
在进行电路板的直流电阻测试时,需要将电路板放置在测 试台上,连接测试引脚,并使用适当的测试设备和测量方 法进行测量。测试过程中需要注意安全,避免对电路板造 成损坏。
总结词
测试结果分析和结论
详细描述
通过对测试结果的分析,可以判断电路板的直流电阻是否 符合设计要求,发现潜在的故障和问题。对于不合格的电 路板,需要进行修复或更换,以确保其性能和可靠性。
《直流电阻测试》ppt课件
目录
• 直流电阻测试简介 • 直流电阻测试的原理 • 直流电阻测试的方法 • 直流电阻测试的设备与工具 • 直流电阻测试的步骤与操作
目录
• 直流电阻测试的注意事项与安全措施 • 直流电阻测试的案例分析
01
直流电阻测试简介
直流电阻测试的定义
01
02
直流电阻测试是一种测量导体直流电阻的实验手段,通常用于评估材 料的导电性能。
环境条件等。
03
直流电阻测试的方法
四线法
总结词
精确度高、测量误差小
详细描述
四线法采用四根导线连接待测电阻,能够消除接触电阻和导线电阻对测量的影 响,因此具有较高的精确度和较小的测量误差,适用于高精度测量和低电阻的 测量。

测电阻的六种方法

测电阻的六种方法

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的电阻测量。
01
02
03
1. 确保电源电压稳定,避免 测量误差。
2. 选择合适的电流表和电压 表量程,避免测量超量程或
欠量程。
04
05
3. 在测量前检查已知电阻是 否准确可靠,以减小误差。
04 电桥法
定义与原理
定义
电桥法是一种利用电桥平衡原理来测量电阻的方法。
原理
电桥平衡时,比较臂电阻与被测电阻的阻值相等,通过测量比较臂电阻的数值 即可得出被测电阻的阻值。
操作步骤
准备测量仪器和工具,如电桥、电源、导线等。 调节电桥平衡,使电流表读数为零。
将比较臂电阻和被测电阻接入电桥电路中。
记录比较臂电阻的数值,并根据电桥平衡原理计算被测 电阻的阻值。
适用范围与注意事项
适用范围
适用于测量中、小电阻的阻值,具有较高的测量精度和灵敏 度。
注意事项
在测量前应检查仪器和工具是否完好,避免因仪器故障导致 测量误差;在测量过程中应保持电桥平衡,避免因外界干扰 导致测量误差;在测量结束后应及时整理仪器和工具,并做 好记录和保存工作。
定义与原理
• 替代法是用与被测电阻相等的已知电阻,通过与被测电阻 串联或并联,使电流或电压相等,从而得到被测电阻阻值 的测量方法。其原理基于欧姆定律和基尔霍夫定律。
操作步骤
1. 准备已知电阻和测量仪表, 如电压表、电流表等。
04
4. 记录此时仪表读数,根据欧 姆定律计算被测电阻阻值。
01 03
2. 将被测电阻接入电路中, 记录仪表读数。
2. 进行实际测量,记录相 关数据。
4. 考虑系统误差和偶然误 差,对测量结果进行评估。

直流电阻测量与测试

直流电阻测量与测试

直流电阻测量与测试华天电力专业生产直流电阻测试仪(又称变压器直阻测试仪),接下来为大家分享直流电阻测量与测试。

直流电阻是通过在链路一端绕成两条导线的总电阻。

这通常是导体直径的函数,并且仅随距离而变化。

有时会进行此测量,以确保不会出现严重的误连接,而这会给链路增加很大的阻力。

请注意,接线图测试会自动隔离中断,但不会隔离高电阻连接。

直流电阻通常与阻抗混淆,该术语描述通常在指定频率下对信号流的动态电阻。

两者均以欧姆为单位进行测量,因为它们定义了与电流相反的不同类型。

直流电阻与被测电缆的长度成比例地增加,而阻抗无论长度如何都保持恒定。

从信号的角度来看,衰减(有时称为插入损耗)现在是一种更有用的测量方法,并且直流电阻的重要性已降低。

结果解释线对之间的回路电阻变化通常可以快速指示电缆问题。

在短路的环回测试环境中,期望值只是给定长度的期望值总和的两倍。

对于任何高级现场测试人员来说,这都是一个简单的测试。

由于线对之间的扭曲率不同,因此每个线对组合的值都将不同。

综观以上结果,我们可以得出结论,1,2对具有最紧密的捻度,而7,8对具有最小的捻度。

这是正常现象,这是可以预期的。

故障排除建议如果出现意外的高直流电阻,请将故障对与电缆中的其他对进行比较。

这将确定问题是特定于一对故障电缆还是由于影响整个电缆的问题。

如果一对有故障,请检查终端连接点,以检查连接是否不良或氧化。

如果所有四对线都具有意外的高直流电阻,请检查您的假设。

您是否允许加倍的阻力以包括环回?电阻假设对所用电线规格是否正确?26英尺每英尺的电阻比24英尺高。

链接中是否有不寻常的跳线,可能会产生高电阻?寻找任何异常的地方,尤其是如果相邻的电缆看起来正常的话。

/235/index10.html。

专题十电学实验1常见的电阻测量方法

专题十电学实验1常见的电阻测量方法

专题十电学实验1常见的电阻测量方法1. 引言1.1 概述电阻测量是电学实验中非常基础且重要的内容之一。

在电子工程、物理学以及其他相关领域中,准确地测量电阻值对于设计和分析电路或器件至关重要。

本文将介绍三种常见的电阻测量方法:直流电桥法、电压-电流法和示波器测量法,并比较它们之间的优缺点及应用场景。

1.2 文章结构本文共分为五个主要部分。

首先,在引言部分概述了文章的目标和结构。

其次,介绍了第一种电阻测量方法:直流电桥法,并详细说明了原理、测量步骤和应用范围。

第三部分详细说明了第二种方法:电压-电流法,包括其工作原理、计算公式和实验步骤。

接下来,我们将介绍第三种方法:示波器测量法,包括示波器原理概述、连接方法以及数据分析与记录。

最后一部分是对这三种方法的优缺点进行比较,并给出相应的应用场景。

1.3 目的本文旨在提供关于常见的电阻测量方法的详尽介绍和比较分析。

通过深入理解这些方法的原理、步骤和应用范围,读者将能够选择适当的方法来测量不同类型电阻的值,并根据需要做出合理的决策。

此外,本文还可以帮助读者了解电阻测量中存在的挑战和注意事项,以提高测量结果的准确性和可靠性。

2. 电阻测量方法一:直流电桥法2.1 原理介绍直流电桥法是一种常见的电阻测量方法。

它基于电桥平衡原理,通过调节电桥中的其他三个已知电阻,与待测电阻建立比例关系,并使电桥处于平衡状态来测量待测电阻的大小。

在直流电桥中,一般使用一个恒流源和一个示波器。

其中,恒流源提供稳定的直流电流供给整个电路;示波器则用来观察并判断电桥是否达到平衡状态。

2.2 测量步骤下面是使用直流电桥法进行电阻测量的具体步骤:步骤1: 确保所有连接线松紧适当,并将待测电阻连接至相应位置。

步骤2: 调节恒流源使其输出固定的稳定恒定直流电流值。

步骤3: 调节已知参考市边上的两个可变剩余(Rv和Ru),使示波器显示为零。

步骤4: 通过改变已知参考便边上可变剩余Rv,再次调整示波器使其重新归零。

高考物理实验10、测量电阻常用的6种方法

高考物理实验10、测量电阻常用的6种方法

高考物理实验10、测量电阻常用的六种方法一、伏安法测电阻伏安法测电阻是电学实验的基础,是高考考查的热点,也是难点。

它渗透在电学实验的各个环节中,如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等。

本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用。

主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等。

(1)电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测=U x+U A电压表分流I测=I x+I V电阻测量值R测=U测I测=R x+R A>R x,测量值大于真实值R测=U测I测=R x R VR x+R V<R x,测量值小于真实值适用条件R A≪R x R V≫R x 口诀大内偏大(大电阻用内接法,测量值偏大)小外偏小(小电阻用外接法,测量值偏小)(2)两种接法的选择①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x较小,宜采用电流表外接法;若R x较大,宜采用电流表内接法。

简单概括为“大内偏大,小外偏小”。

②临界值计算法R x<R V R A时,用电流表外接法; R x>R V R A时,用电流表内接法。

③试触法例1、(2020III卷)已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。

所用器材:电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)。

(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图________________。

(2)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和亳安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。

若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA,则此时热敏电阻的阻值为__kΩ(保留2位有效数字)。

实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示。

(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。

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用比较法测量直流电阻DH6108型赛电桥综合实验仪(产品获发明专利)实验讲义杭州大华仪器制造有限公司用比较法测量直流电阻一、概述电阻是电磁学实验工作中的常用元件。

在电磁学发展史上,电桥法测电阻曾起过重要作用。

电桥所用的平衡比较法,是微差比较法的差值为零时的特例;微差法是比较法中的一种。

在测量技术快速发展的今天,如何采用数字技术测量电阻是一个值得研究的课题。

本实验借助数字电压表,采用了一种比一般电桥法更直观的比较测量方法(电压比等于电阻比),可以更简捷、更准确地测量电阻。

二、实验目的1、用伏安法测量被测电阻,并研究表头内阻对测量准确度的影响;2、用惠斯通电桥(单电桥)和双电桥测量未知电阻,计算不确定度;3、用直接比较法(电阻比等于电压比)测量不同的未知电阻,计算不确定度;4、测量室温下金属丝的电阻率;*5、利用直流恒流源,替代非平衡电桥测量连续变化的非电量;*6 附:研究性实验,四位半数字电压表的误差和非线性残差的分布特征三、实验仪器1、DH6108赛电桥综合实验仪2、四位半数字万用表3、QJ23a直流单臂电桥,ZX21a直流电阻箱(选配)4、QJ44双臂电桥5、螺旋测微尺和游标卡尺(>200mm)四、实验原理(一)伏安法测量电阻的原理1、实验线路的比较和选择当电流表内阻为0,电压表内阻无穷大时,下述两种测试电路的测量不确定度是相同的。

图1 电流表外接测量电路 图2 电流表内接测量电路被测电阻 IVR =。

实际的电流表具有一定的内阻,记为R I ;电压表也具有一定的内阻,记为R V 。

因为R I 和R V 的存在,如果简单地用IVR =公式计算电阻器电阻值,必然带来附加测量误差。

为了减少这种附加误差,测量电路可以粗略地按下述办法选择:比较lg(R/R I )和lg(R V /R )的大小,比较时R 取粗测值或已知的约值。

如果前者大则选电流表内接法,后者大则选择电流表外接法(选择原则1)。

如果要得到测量准确值,就必须按下1、2两式,予以修正。

即电流表内接测量时,I R I VR -= (1)电流表外接测量时,VR V I R 11-= (2)上两式中:R —被测电阻阻值,Ω;V —电压表读数值,V ; I —电流表读数值,A ; R I —电流表内阻值,Ω;R V —电压表内阻值,Ω。

2、基本误差限与不确定度实验使用的数字电压表和电流表的量程和准确度等级一定时,可以估算出U V 、U I ,再用简化公式I R IVR -=计算时的相对不确定度(3) 式中U R 表示测量R 的不确定度,并非指R 的电压值。

可见要使测量的准确度高,应选择线路的参数使数字表的读数尽可能接近满量程(选择原则2),因为这时的V 、I 值大,U R /R 就会小些。

当数字电压表、电流表的内阻值R V 、R I 及其不确定度大小U RI 、U RV 已知时,可用公式(1)、(2)更准确地求得R 的值,相对不确定度由下式求出:电流表内接时:22⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=I U V U R U I V R ⎤⎡⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛R R U U U U I I R I V R I 2222(4)电流表外接时: (5)这就知道由公式(1)、(2)来得到电阻值R 时,线路方案和参数的选择应使U R /R 尽可能最小(选择原则3)。

(二)惠斯通电桥(单电桥)和双电桥测量未知电阻的原理现代计量中直流电桥正逐步被数字仪表所替代. 以往在电阻测量中电桥起了重要作用。

惠斯通电桥(Wheatstone ,s bridge)沿用了近二百年,1833年由克里斯泰(Cheistie)首先提出,后来以惠斯通名字命名. 用惠斯通电桥测电阻也是大、中学物理实验的常见题目. 电桥产生的背景是:1)在数字仪表发展之前的时期,如果用伏安法测量电阻/R V I =,需要同时准确测量电压V 和电流I ,当时0.2级模拟式电表的制造成本与价格就已经显著高于准确度约0.05% 6位旋钥式电阻箱.2)伏安法测量的条件要求较高,如0.2级电表的使用与检定的条件要求较高,对电源的稳定性要求也高.3)电桥采用比较测量方法,只要求平衡指零仪表的灵敏度足够高(对其准确度无要求),对电源稳定性指标的要求也很低.准确电阻易于制造、模拟电表准确度差、一般电源稳定度差是惠斯通电桥产生的物质背景. 巧妙的比较测量思想是使电桥长期用于教学实验的理论原因.1、惠斯通电桥(单电桥)的原理电桥原理图见图3. 图中标准电阻1R 、2R 和可变电阻R 的阻值已知,它们和被测电阻X R 连成四边形,每条边称作电桥的一个臂. 对角A 和C 之间接电源E ;对角B 和D 之间接电流计G ,它象桥一样。

若调节R 使电流计中电流为零,B 和D 点等电位,电桥达到平衡,可得R R R R x 12=(6) ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=V V V R I V R R I V R I V R U I U V U R U V/1/2222若电流计足够灵敏,等式(6)就能相当好地成立,被测电阻值X R 可仅从三个标准电阻的值来求得,与电源电压无关。

这一过程相当于把X R 和标准电阻相比较,因而准确度高。

仪器中将21R R 做成比率为c 不同档,则X R 为X R cR = (7)2、基本误差限与不确定度 在一定参考条件下(20℃附近、电源电压偏离额定值不大于10%、绝缘电阻符合一定要求、相对湿度40~60%等),直流电桥的允许基本误差(基本误差限)lim E 为lim %10NcR E a cR ⎛⎫=±+ ⎪⎝⎭(8) 式中c 是比率值,第一项%%X a cR a R =正比于被测电阻. 第二项()%10N a c R 是常数项,对实验室的QJ23a/24型电桥我们约定取N R =5000,这是教学中的简化处理(一般厂家给出的N R =10000)。

等级指数a 主要反映了电桥中各个标准电阻的准确度。

一定测量范围的指数a 与电源电压和检流计指标相联系,使用中需参考电桥说明书或仪器铭牌的标示参数。

教学中一般直接将lim E 的绝对值作为电阻测量结果的不确定度,即lim X R U E = (9)式中U Rx 表示X R 的不确定度,不是表示上X R 的电压,下同。

3、电桥的灵敏阈当电源、电流计指标不符合测量范围的对应要求时,电桥平衡后,微调XR 电流计可能看不到偏转,说明电桥不够灵敏. 将电流计灵敏阈(0.2格)所对应的X R 的变化量S ∆定义为电桥灵敏阈.X R 改变S ∆可等效为:使X R 不变而仅仅使R 改变S c ∆. 于是测S ∆的步骤为:平衡后将测量盘R 调偏到()R R ∆+,使电流计偏转d ∆(2或1格),近似有0.2S Rcd∆∆∆= (10) 电桥灵敏阈S ∆反映了平衡判断的误差影响,它和电源、电流计参量有关,还和比率c 及X R 的大小有关. S ∆愈大,电桥愈不灵敏. 为减小S ∆,可适当提高电源电压或外接更灵敏的电流计. 当电源、电流计指标符合说明书要求时,lim E 中已包含了S ∆的影响;如果不是这样,则应将S ∆与lim E 合成得出不确定图3 电桥原理简图度xR U 。

例如对用三电阻箱作桥臂自组电桥可得:X R XU R =式中 表示R X 的相对不确定度,而不是R X 上的电压除以R X , 类似的 也表示R 1的相对不确定度,下同。

4、双电桥测量低值电阻测量低值电阻不能用惠斯通电桥(单电桥),可以用双电桥。

双电桥测量低值电阻采用四端接法,如图4所示。

电流端为C 1、C 2, 电压端为P 1、P 2端。

电压测量几乎不取电流, AP 1和BP 2引线电阻上的附加电压可忽略不计,电流I 在引线C 1A 、BC 2上的电压及触点C 1、C 2上的接触电势差也被排除在测量支路P 1ABP 2之外. 如被测电阻是均匀导线,被测导线长度就是AB 两点的间距. 关于双电桥的原理和使用方法不再论述,可以参考有关资料,使用前可以阅读仪器说明书。

在一定参考条件下(20℃附近、电源电压偏离额定值不大于10%、绝缘电阻符合一定要求、相对湿度40~60%等),双臂电桥的允许基本误差(基本误差限)lim E 为lim %10NcR E a cR ⎛⎫=±+ ⎪⎝⎭(12) 式中c 是比率臂示值,R 为测量盘示值。

第一项%%X a cR a R =正比于被测电阻. 第二项()%10N a cR 是常数项,例如,对于实验室常见的QJ44型电桥,我们在教学中约定取N R =0.1Ω。

等级指数a 主要反映了电桥中各个标准电阻的准确度。

一定测量范围的指数a 与电源电压和检流计指标相联系,使用中需参考电桥说明书或仪器铭牌的标示参数。

5、金属丝电阻和电导率的测量均匀金属丝的电阻x R 与直径为D 、长度为l 、电阻率为ρ的关系为2(/2)x l R d ρπ=(13)实验中要测不锈钢丝的电导率是温度的函数,室温下在X 10 Ω•m 量级,因而不锈钢丝的电阻x R 很小. 测低值电阻时要用较大的电流,要设法减小引线(连接导线)电阻和接触点电阻对测量的影响,因为引线电阻、接触电阻的大小和被测低值电阻相比往往不可忽略。

不锈钢丝的直径可用螺旋测微尺测量五次以上,取平均图4 四端接法示意图X R R U X 11R U R值;用游标卡尺测量有效长度。

(三)比较法测量电阻1、比较法测量电阻的原理 随着现代数字技术的发展基础,可以采用更为简洁直观的直接(直读)比较测量方法,电路原理简图如图5所示. 图中E 是电动势为E 的稳压电源,电源等效内阻为E r(E r 中包括外电路的引线电阻);被测对象为X R ;比较测量用标准电阻为N R ;等效内阻为V r 的数字电压表V 通过开关可以分别测量N R 与X R 上的电压N V 和X V . V r →∞时可得XX N NV R R V =(14) 当电压表内阻较小时上式似乎不能成立,但实际上忽略E r 时上式是恒等式。

有兴趣的同学可以预习时自行证明。

在忽略(14)式原理误差的前提下,可得X R 的相对不确定度为=RXX U R (15) 式中RN U 是标准电阻N R 的不确定度. 由于是短时间间隔内的比较测量,VN U 和VX U 不需按数字表直接测量时的不确定度计算,而可代之以非线性残差限U inl,min ,或直接用U rel, inl 当作(15)式中的相对不确定度值。

这样做的优点是:数字表的非线性残差限明显小于不确定度(参见附录实验的结论) 。

当标准电阻的准确度较高即RN N U R 较小时,X R 的测量结果的准确度也较高。

另外,这种测量方法即使电压单位被读错,仍不影响电压比;即使电压表的不确定度较大,只要非线性(相对)残差限较小,测量结果仍较准确。

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