惠斯通电桥测量电阻
惠斯通电桥测量电阻方法
惠斯通电桥测量电阻方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊惠斯通电桥测量电阻这档子事儿。
你说这电阻啊，就像个有点小脾气的家伙，不太好直接捉摸它到底是多大。
但咱有办法呀，惠斯通电桥就是专门对付它的利器！想象一下，惠斯通电桥就像是一个聪明的裁判，能精准地判断出电阻的大小呢。
它主要是由四个电阻组成，这四个电阻可就有讲究啦。
其中一个是我们要测量的未知电阻，另外三个电阻呢，就像是它的小伙伴，一起在这个“舞台”上表演。
然后啊，我们给这个电桥通上电，电流就开始在里面欢快地跑起来啦。
这时候就看它们怎么相互作用啦。
当电桥平衡的时候，嘿，那可就有意思了，就像一场精彩的比赛决出了胜负一样，我们就能根据已知电阻的值算出未知电阻啦。
你说这神奇不神奇？就好像我们有一双神奇的眼睛，能透过现象看到电阻的本质。
而且啊，操作起来也不难，只要按照步骤一步一步来，就像走迷宫一样，顺着路走就能找到出口。
咱先把那些电阻啊、电源啊什么的都连接好，可别接错了哟，不然这电桥可要发脾气啦。
然后呢，慢慢调节那些电阻的值，看着电流表的指针，就像看着一个小指针在跳舞一样。
等它跳到一个特定的位置，哈哈，那就是我们要找的答案啦。
这惠斯通电桥测量电阻的方法，真的是太实用啦！在很多领域都能派上大用场呢。
比如说在电子电路里，我们得知道每个电阻的大小，才能让电路正常工作呀。
这时候惠斯通电桥就像一个英勇的战士，冲在前面帮我们解决问题。
咱再想想，如果没有惠斯通电桥，那要测量电阻得多麻烦呀！说不定得试错好多次呢。
但有了它，一切都变得简单又高效。
这难道不是科技的魅力吗？所以啊，朋友们，一定要好好掌握惠斯通电桥测量电阻的方法呀。
这可是我们探索电学世界的一把好钥匙呢！学会了它，就像打开了一扇通往新知识的大门，能让我们看到更多奇妙的电学现象。
别犹豫啦，赶紧去试试吧，你一定会被它的神奇所折服的！怎么样，是不是已经迫不及待啦？。
§实验11惠斯通电桥测电阻
§实验11惠斯通电桥测电阻一、实验目的1．理解并掌握电桥电路测定电阻的原理和方法。
2．学会自搭电桥，并学习用互换（互易）法减小和修正系统误差。
3．学习使用箱式惠斯登电桥测中值电阻，了解它测低值电阻的误差。
二、实验仪器直流稳压电源（YB1731A ）1台，直流检流计（AC5-1）1台，直流电阻箱（ZX21）4个，滑线变阻器1个，带测电阻3个，导线若干。
三、实验原理 1.电桥法测量电阻基本原理：电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
根据平衡条件和带测电阻阻值的不同，电桥的种类很多。
本实验采用惠斯登电桥（Wheatstone,Charles 1908-1975）（又称箱式单电桥）测量中值电阻（1Ω到100KΩ）2.惠斯登直流电桥原理电桥的组成: 电桥由桥臂（四个电阻R A 、R B 、R S 、R X ）和桥（平衡指示器检流计）以及工作电源（E ）、开关（K ）组成。
平衡条件: 取好R A ，R B ，调整R S ，当时CD 上的电流为0时，电桥平衡。
此时，x s ,I I I I B A ==，即S X B A R R R R = （2-11-1），为电桥平衡条件。
根据（2-11-1）式可求得待测电阻R X 。
(三) 测量量计算公式（1）互易法减小和修正自搭电桥的系统误差。
电桥平衡后，S BA X R R R R = ，然后交换R S 和R X 的位置再调整电桥平衡，SB A X R R R R '= 则 SS X R R R '⋅=（2-11-2） 。
由此式可知R X 仅与R S 有关，从而消除了桥臂R A 、R B 的影响。
（2）箱式惠斯登电桥的灵敏度。
定义：待测电阻的相对改变量（ΔRX/RX ）引起的桥路上检流计中指针的偏转格数Δd ，称为箱式惠斯登电桥的灵敏度。
X X R R dS ∆∆=（2-11-3）它和检流计灵敏度和电桥线路灵敏度有关。
用惠斯通电桥测量电阻
实验5.6 用惠斯通电桥测量电阻1. 实验目的(1) 了解惠斯通电桥的结构，掌握惠斯通电桥的工作原理； (2) 掌握用滑线式惠斯通电桥测量电阻； (3) 掌握使用箱式直流单臂电桥测量电阻。
2. 实验仪器滑线式惠斯通电桥，QJ24型箱式直流单臂电桥，直流稳压电源，滑线变阻器(0～100Ω或0～200Ω)，ZX21型旋转式电阻箱，待测电阻三个，检流计。
3. 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5.6-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 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。
4. 仪器简介教学用惠斯通电桥一般有两种型式：滑线式和箱式。
实验三 用惠斯通电桥测电阻
实验三用惠斯通电桥测电阻【实验目的】1.掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法；2.理解电桥灵敏度的概念；3.研究惠斯通电桥测量灵敏度。
【实验原理】1．惠斯通电桥测电阻原理惠斯通电桥的原理图如图3-1所示，它由比例臂电阻R1、R2和调节臂电阻R以及待测电阻R X用导线连成的封闭四边形ABCDA组成，在对角线AC两端接电源，在对角线BD两端接灵敏度较高的检流计。
通常将BD端称为桥路，四个电阻R1、R2、R和R X称为桥臂。
若适当调节R1、R2或R阻值，使桥路两端的电位相等，即检流计示值为零，这时称为电桥平衡。
图3-1 惠斯通电桥的原理图电桥平衡时（V=0），得到：U AB=U AD，U BC=U DC即I1R1=I2R2，I X R X=I R R（1）同时有I1=I X，I2=I R（2）由式（1）、（2）得到R X=R(R1R2⁄)（3）当知道R 1R 2⁄的比值及电阻R 的数值后，由式（3）可算出R X 。
R1R 2⁄称为比率系数或倍率，R 称为比较臂。
式（3）称为电桥平衡条件。
惠斯通电桥适用于测量中值电阻（1Ω~1MΩ）。
2．惠斯通电桥灵敏度当BD 端接毫伏表，毫伏表显示为零时认为电桥平衡，但现实的问题是毫伏表的灵敏度是有限的，毫伏表所示电压为零不等于实际电压一定为零。
同样的道理，R X =R (R 1R 2⁄)为电桥平衡条件，由于毫伏表的灵敏度所限，R X （或R 1、R 2、R ）有一定的偏差时毫伏表仍可能指示电桥平衡。
当电桥平衡时，保持3个桥臂电阻不变，1个电阻改变（假设R X 、R 1、R 2不变，R 改变ΔR ），则电桥输出电压偏离平衡为ΔU 0，电桥输出电压对桥臂电阻的相对变化反应灵敏度（简称电桥相对灵敏度）S 为：S =ΔU 0ΔR R ×100%与电桥灵敏度相关的物理量有：电源电压U AC 、桥臂电阻R 1+R 2+R +R X 、桥臂电阻分配比例R R 2⁄、检测仪表的灵敏度和内阻R V 。
使用惠斯通电桥进行电阻测量的教程
使用惠斯通电桥进行电阻测量的教程电阻是电学基础中的重要参数，它在各个电路中起着至关重要的作用。
为了准确测量电阻值，并确保电路正常运行，我们可以采用惠斯通电桥进行电阻测量。
本文将介绍使用惠斯通电桥进行电阻测量的具体步骤和注意事项。
一、什么是惠斯通电桥惠斯通电桥是一种常用的电阻测量仪器，它由四个电阻、一个电源和一个测量指示器组成。
通过调整电桥四个电阻的比例关系，可以平衡电桥，使得测量指示器的示数为零。
在这种状态下，我们可以根据电桥四个电阻的知识以及欧姆定律来计算待测电阻的值。
二、电桥测量电阻的基本原理在了解使用惠斯通电桥进行电阻测量之前，我们需要知道一些基本原理。
电桥平衡的条件是桥臂四个电阻的关系满足：R1/R2 = R3/R4其中，R1和R2是已知电阻（一般称为标准电阻），R3是待测电阻，R4是另一个已知电阻。
当平衡条件满足时，电桥两侧电压相等，测量指示器示数为零。
当电桥平衡时，我们可以根据电桥电压平衡条件推导出待测电阻的计算公式：R3 = (R1/R2) * R4三、使用惠斯通电桥测量电阻的步骤1. 连接电路首先，将电桥的四个电阻连接好。
其中，R1和R2是已知电阻，R3是待测电阻，R4是另一个已知电阻。
将电源连接至电桥的电源端，将测量指示器连接至电桥的检测端。
2. 调节电桥将电源开关打开，调节变阻器或开关，使测量指示器示数为零。
在调节过程中，要求稳定且缓慢，避免过快过慢导致误差。
3. 记录测量结果记录调节后电桥中各个电阻的阻值，包括已知电阻R1、R2和R4的阻值。
4. 计算待测电阻根据电桥电压平衡条件和计算公式，计算待测电阻R3的阻值。
将已知电阻的阻值代入公式，计算出待测电阻的准确值。
四、使用惠斯通电桥测量电阻的注意事项1. 保持稳定在调节电桥平衡时，需要保持手稳定，避免干扰造成测量误差。
2. 注意测量范围根据电桥的参数和测量要求，选择合适的电阻范围进行测量。
避免测量范围超出电桥的可靠范围，导致测量不准确。
惠斯通电桥测电阻
惠斯通电桥测电阻值实验目的1．掌握惠斯通电桥的原理，并通过它初步了解一般桥式线路的特点。
2．学会使用惠斯通电桥测量电阻。
实验仪器电阻箱，检流计，滑线变阻器，直流稳压电源等。
实验原理前面我们介绍的伏安法测量电阻，其精度不够高。
这一方面是由于线路本身存在缺点，另一方面是由于电压表和电流表本身的精度有限。
所以，为了精确测量电阻，必须对测量线路加以改进。
惠斯通电桥（也称单臂电桥）的电路如图1所示，四个电阻R 1、R 2、R b 、R X 组成一个四边形的回路，每一边称作电桥的“桥臂”，在一对对角AD 之间接入电源，而在另一对角BC 之间接入检流计，构成所谓“桥路”。
所谓“桥”本身的意思就是指这条对角线BC 而言。
它的作用就是把“桥”的两端点联系起来，从而将这两点的电位直接进行比较。
B 、C 两点的电位相等时称作电桥平衡。
反之，称作电桥不平衡。
检流计是为了检查电桥是否平衡而设的，平衡时检流计无电流通过。
用于指示电桥平衡的仪器，除了检流计外，还有其它仪表，它们称为“示零器”。
当电桥平衡时，B 和C 两点的电位相等，故有AC AB V V = CD BD V V = （1） 由于平衡时0=g I ，所以B 、C 间相当于断路，故有21I I = b X I I = （2） 所以 11R I R I X X = 22R I R I b b =可得 X b R R R R 21= （3） 或 b X R R R R 21= （4）这个关系式是由“电桥平衡”推出的结论。
反之，也可以由这个关系式推证出“电桥平衡”来。
因此（3）式称为电桥平衡条件。
如果在四个电阻中的三个电阻值是已知的，即可利用（3）式求出另一个电阻的阻值。
这就是应用惠斯通电桥测量电阻的原理。
上述用惠斯通电桥测量电阻的方法，也体现了一般桥式线路的特点，现在重点说明它的几个主要优点：（1）平衡电桥采用了示零法——根据示零器的“零”或“非零”的指标，即可判断电桥是否平衡而不涉及数值的大小。
实验25-用惠斯通电桥测电阻
则在电桥平衡时有：
I a Ra =I b Rb
I 0 R0 =I x Rx
I a =I x
由上式整理可得：
I b =I 0
Ra Rx R0 Rb
Ra k Rb
Rx kR0
大学物理实验
Rx 的测量结果与电桥中桥臂电阻 Ra、Rb 和 R 0
的准确度有直接联系，如果桥臂电阻本身不准，必将 给测量结果带来一定的系统误差。 保持 Ra、Rb R0 的电阻值不变，调节 R N
E
大学物理实验
【实验内容及步骤】 1.用滑线式电桥测电阻，按图2接好线路。 2.电桥调平衡：先粗调，再细调。 【注意事项】 1.电桥通电时间不能过长，不测量时应关掉电源。 2.各接线旋钮必须拧紧，否则接触电阻过大，影响测量的准 确度，甚至无法达到平衡。 3.每次开始重复测量时，都必须将保护电阻RP放到阻值最大 处，以保护检流计。 4.在测定待测电阻前，应先粗略估计待测电阻的阻值，选择 标准电阻R0接近待测电阻的阻值，以保证平衡点在电阻丝的中 部，有利于减小测量误差。 5.用替代法测Rx，即电桥平衡后若以电阻箱某值RN 替下Rx时 桥仍平衡，则Rx=RN。注意替代时需断开电源。
大学物理实验
【实验目的】 1.掌握惠斯通电桥基本原理，了解桥式电路的特点。 2.掌握电桥的使用方法。 3.了解电桥灵敏度概念。
【实验器材】
板式惠斯通电桥，直流稳压电源，检流计，滑线 变阻器，待测电阻，电阻箱，双刀双掷开关，导 线。
大学物理实验
【实验原理】 1.电阻的测量 直流单臂电桥的原理电路如图1所示。 它是由四个电阻 Ra、Rb、R0、Rx
连成一个四边形回路，这四个电阻称为 电桥的四个“臂”。在这个四边形回路 的一条对角线的顶点间接入直流工作电 源，另一条对角线的顶点间接入检流计， 此支路一般称作“桥”。
惠斯通电桥测电阻实验
实验五 惠斯通电桥测电阻【实验目的】一、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。
二、理解电桥灵敏度概念，学会选取合适的灵敏度。
三、培养桥式电路的接线能力，掌握箱式电桥的使用方法。
【实验原理】电桥是一种用比较法进行测量的仪器，它在电测技术中有着极为广泛的应用，不仅能测量多种电学量，如电阻、电感、电容、互感、频率及电介质、磁介质的特性，而且配合适当的传感器，还能用来测量某些非电学量，如温度、湿度、压强、微小形变等。
在一些工业自动控制装置中，也用到电桥电路。
电桥应用之所以这样广泛，其原因在于它具有很高的灵敏度和准确度。
通常，电桥分直流电桥和交流电桥两大类。
本实验所用的单臂电桥称为惠斯通电桥，主要用于测量1 Ω~ 106Ω范围内的中值电阻。
与伏安法测电阻比较，电桥法测电阻的灵敏度和准确度都有很大的提高。
一、电桥工作原理惠斯通电桥由电源、桥臂、桥路三部分组成，其原理如图5.1所示，未知电阻R X 与另外三个已知电阻R 1、R 2、R 3构成了电桥的四个桥臂，电桥的一个对角线AC 上接直流电源E ，而另一对角线BD 即桥路接检流计G 。
改变R 1、R 2、R 3的阻值，可以改变B 、D 两点之间的电位差，当R 1、R 2、R 3的阻值被调节成某一组合时，可以使B 、D 之间的电位差为零，此时电流计无电流流过，指针准确地指在零位，电桥处于平衡状态，于是有2211I R I R = 231I R I R X =两式相比，可得 321R R R R X =(5.1)可见，电桥是用比较法测量电阻的仪器。
接通电源以后，调节R 1、R 2、R 3，使检流计指针偏转减小，最后精确指零。
此过程实际上是将R 3和R X 进行比较，一旦电桥平衡，就可以利用上式求出待测电阻R X 。
在直流电桥中，电阻R 1、R 2的比值按10的整数次方变化，通常称为电桥的倍率。
二、电桥灵敏度电桥是否达到平衡是根据灵敏电流计的指针有无偏转来判断的。
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下一步的调整，直到指针指向零。
实验的思考与讨论
电桥法测量电阻的原理和方法是什么？如何判 断电桥平衡？
5.1/kΩ ).
2.测量电桥的灵敏度. 3.计算测量的不确定度,并对结果进行规范报道. 4.课后思考所留的题目.
实验步骤
1.接线与测量电阻RX
■.1、2端子需用短路片短路 ■.5、6端子接待测电阻RX.(测量两个中值电阻) ■.7、8端子接检流计。
■.根据RX 估计值(或用万用表粗测值)，按下表建议 选择设置R1和R2值(按所有的键盘都能用上增加位数). ■.K4拨向“单桥”。 ■.按下K1（粗）按钮开关，调节十进测量盘，使检 流计指零，再按下K2 （细）按钮开关，再次调节十 进测量盘，使检流计准确指零，电桥平衡。按下式 计算被测电阻值。
2.仪器介绍
■.QJ19A型单双臂两用直流电桥
■.检流计（AZ19直流) ☆先机械调零. ☆将检流计接入电路中. ☆打开电源预热一会. ☆<选择旋钮>置于”调零”. ☆使用<调零旋钮>将指针 调到零点. ☆选择合适的量程. ☆实验结束将<选择旋钮> 置于表头保护. ☆关闭电源.
实验任务
1.用惠斯通电桥测量2个中值电阻阻值（510；
惠斯通电桥测量电阻
引言
1.电桥是利用比较法进行电磁测量
的一种电路连接方式。 2.电桥有直流电桥和交流电桥之分。
3.直流电桥按使用：又分为平衡电
桥和非平衡电桥。 4.几类电桥可以测量很多电学量， 如电阻、电容、电感等，而且配合不同的传感器件，可以测量很 多的非电学量，如温度、压力等。 5.直流电桥主要用于电阻测量，有单臂电桥和双臂电桥两种。单 臂电桥主要测量中值电阻；双臂电桥用来测量低值电阻。 6.单臂电桥又叫惠斯通电桥。
电桥仪器的极限误差: ☆.△R=R·a(仪器等级）%
☆.uR= △R/ 3 (B类不确定度） ☆.ER= uR / R示≈ a(仪器等级）/ 3 %
实验的数据记录
待测电阻电阻标 C 称值 R1/Ω R2/Ω RXi/Ω
RS/Ω ΔRS/Ω Δn/格
(平均值）
S/格
实验的数据处理(R 的数据处理相同）
实验目的
1.掌握惠斯通电桥的基本原理，了解桥式 电路的特点。 2.通过用惠斯通电桥测电阻，掌握电桥的 使用方法，了解电桥灵法
1.1 伏安法测电阻：R=U/I。
图1.伏安法测电阻
1.2 测量受到电表内阻和 电表等级的限制，不容易准确。 1.３ 电桥法则克服了这些缺 点，它不使用电表读数，而是 将待测电阻直接与标准电阻 （电阻量具）进行比较，故可 达到很高的精确度。
2 E 2 E 2 0 .2 E R1 R2 RS S
2
xx%
＜3保留两位 3.U RX 1 2ERX 1 RX 1 / 单位，科学计数法。 3保留一位
4.R X 1示 R X 1 U X 1 / 单位(尾数对齐；科学计数法 ） K 2
n S Rs Rs
实验仪器与设备
1.实际线路仪器版面
R1、R2--比例臂电阻。 S1、S2--比例臂选择开关。 R内、R外--测量臂内臂外臂电阻 ×100、×10、×1、×0.1、 ×0.01——测量盘转换开关。 R3——检流计保护电阻。 G——检流计，配接AZ19型检流计 ，最小电压常数为0.5uV/格，最小电 流常数为0.5×10-10A/格。 K1——检流计“粗”接通开关。 K2——检流计“细”接通开关。 K3——检流计“短路”开关。 K4——单桥电源与双桥电源转换 开关。开关拨向“单桥”，
R1 Rx R s CR s R2
2.电桥灵敏度的测量
■.将电桥调试平衡。 ■.调节Rs使其变动 △RS,若检流计指针离开平衡位置向 左偏离△n左格；再使检流计指针离开平衡位置向右偏离 △n右格，求其平均值 n。 ■.用下式计算电桥的灵敏度：
n S Rs Rs
3.测量的误差分析
选择单桥电源；开关拨向“双桥”，9和10端子方有双桥电源输出，开关 处于“断”位置时，关断了机内单桥电源和双桥输出电源。 1、2端——双桥标准接线端。3、4端——双桥未知电阻接线端。 5、6端——单桥未知电阻接线端。7、8端——检流计接线端。 9、10端——双桥电源输出接线端。11端——静电屏蔽端。
实验中，电桥是否平衡是依据检流计有无偏转来判定的， 但检流计的灵敏度总是有限的。如取C=1。假设电桥已被 调到完全平衡，故然有 Rx=Rs。如果此时令 Rs稍作变化， 将 Rs 变成 Rs+RS ，电桥就应失去平衡，从而应有一个微 小的电流流过检流计，如果它小到不能使检流计发生可 以觉察的偏转，我们会认为电桥仍然是平衡的，因而得 出的结论，就是电桥灵敏度不够而引起的的测量误差。 电桥灵敏度定义为：
X2
R 1.R 1 R (代入数据）（注意：有效数字；物理量 / 单位） x1 R S 2
2.E RX 1 u RX 1 R x1 2 u u u 0 .2 R1 R 2 Rs R R R S 1 2 s 2 2 2
2.2电阻测量 ■.当B、D两点间电势不等时， 有电流通过检流计，电桥 不平衡。 ■.调节 Rs，使检流计中电 流为零(Ig=0)，此时B、D 两点间电势相等，电桥达 到平衡。 于是有:
I1
I2
I1R1 I 2 R2
I1Rx I 2 Rs
R1 Rx R s CR s R2
3.惠斯通电桥的灵敏度
实验注意
为了保证测量精度和保护检流计，使用检流计按
钮时要采用“跃接法”。
跃接法是指：实验过程中，需接通检流计时，按下“电 计”按钮，观察检流计指针的偏转。如果指针偏转很大（
例如超过了表头刻度两端的刻度线），应立即松开按钮断
开检流计。待调整电路阻值后，再按下按钮观察检流计指 针偏转，只有当指针偏转较小之后才能旋转按钮锁死进行
R1
D
R2
G
Rx
B
Rs
E
K
图2.电桥法测量电阻
2.惠斯通电桥测量电阻
2.1测量电路 ■.RX与已知电阻R1、R2、Rs连成 电桥的四个臂。 ■.对角线AC接电源，称为电桥 的电源对角线。 ■.对角线BD接检流计，称为电 桥的检测对角线，也称为 “桥路”； R是保护电阻 。 ■. 检流计检测B、D两点间的电 位差。
量 被测电阻 Rx Ω） （ 1 02 ～1 03 3 1 0 ～1 04 1 04 ～1 05 1 05 ～1 06 程 比例臂电阻 R1 Ω） （ R2（Ω） 1 03 1 03 1 03 1 02 1 04 1 02 1 04 10 工作电源 电压 （V） 允许误差 （%）
内置9V
±0.05 ±0.5