惠斯通电桥原理精编版
惠斯通电桥测量的实验原理

惠斯通电桥测量的实验原理
惠斯通电桥是一种用来测量电阻的仪器,其基本原理是通过改变电桥中的元件参数,使得电桥上的电流为零,从而测量未知电阻。
电桥由四个电阻器和一个伏特表组成,其中两个电阻器称为已知电阻R1和R2,另外两个电阻器称为未知电阻R3和R4。
这四个电阻器通过导线连接成一个封闭电路。
假设电桥接通电源后,流经封闭电路的电流为I,而电桥两边的电压分别为V1和V2。
根据欧姆定律,电流和电压之间的关系可以表示为V1 = I*R1, V2 = I*R2。
在电桥中,通过改变电阻R3和R4来使电流为零。
当电流为零时,有V1 = V2,即I*R1 = I*R2。
将此等式变形后可得到R3/R4 = R1/R2.
由此可见,要使电桥上的电流为零,需要满足R3/R4 = R1/R2的等式。
因此,通过改变R3和R4的数值,可以测量未知电阻R4。
在实际测量中,通常先选定一个已知电阻R1,然后通过调节R3和R4来使电桥上的电流为零。
当电流为零时,我们就可以通过测量R3和R4的数值来得到未知电阻R4的数值。
需要注意的是,为了保证电桥测量的精度,电桥的各个电阻器应具有较高的稳定
性和准确性。
此外,使用恰当的电源和仔细的接线也对测量结果十分重要。
总的来说,惠斯通电桥测量的原理是通过改变电桥中的元件参数,使得电桥上的电流为零,然后根据电桥平衡条件来测量未知电阻。
这种测量方法简单而准确,广泛应用于电阻测量和电学实验中。
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【最新整理,下载后即可编辑】惠斯通电桥在实验中,测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。
伏安法测量电阻的公式为R=U/I (测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流),除了电流表和电压表本身的精度外,还有电表本身的电阻,不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I 和电阻两端的电压U ,不可避免存在测量线路缺陷。
电桥是用比较法测量电阻的仪器。
电桥的特点是灵敏、准确、使用方便,它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。
电桥可分为直流电桥、交流电桥,直流电桥可以用于测电阻,交流电桥可用于测电容、电感。
通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。
惠斯通电桥属于直流电桥,主要用于测量中等数值的电阻(101~106Ω)。
对于太小的电阻(10-6~101Ω量级),要考虑接触电阻、导线电阻,可考虑使用双臂电桥;对于大电阻(107Ω级),要考虑使用冲击检流计等方法。
惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表,而实验室用检流计属于μΑ表,电桥的灵敏度要受检流计的限制。
1.惠斯通电桥测量原理图1是惠斯通电桥的原理图。
四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 连成四边形,称为电桥的四个臂。
四边形的一个对角线连有检流计,称为“桥”;四边形的另一对角线接上电源,称为电桥的“电源对角线”。
E 为线路中供电电源,学生实验用双路直流稳压电源,电压可在0-30V 之间调节。
R 保护为较大的可变电阻,在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计;当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。
限流电阻用于限制电流的大小,主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。
电源接通时,电桥线路中各支路均有电流通过。
当C 、D 两点之间的电位不相等时,桥路中的电流0≠gI ,检流计的指针发生偏转;当C 、D 两点之间的电位相等时,桥路中的电流0=g I ,检流计指针指零(检流计的零点在刻度盘的中间),这时我们称电桥处于平衡状态。
慧斯通电桥的原理

慧斯通电桥的原理慧斯通电桥是一种用来测量电阻的仪器,它由英国物理学家肖特基于19世纪60年代末发明的。
该电桥主要用于测量待测电阻的值,并可以用于判断测量对象的精确度和稳定性。
下面我将详细介绍慧斯通电桥的原理。
慧斯通电桥的基本结构是由四个电阻分支、一个电源和一个测量仪器组成。
其中,两个电阻分支是已知电阻,称为已知电阻臂,而其他两个电阻分支则为待测电阻和测量电阻。
慧斯通电桥的原理基于平衡条件,即在慧斯通电桥中,两个对角线上的电位差为零,电流不通过测量仪器。
要实现平衡条件,需要满足以下条件:1. 桥臂电阻之比:已知电阻臂的电阻之比必须等于待测电阻臂的电阻之比。
这是慧斯通电桥实现平衡条件的前提。
2. 零电位条件:在平衡条件下,桥臂的电位差为零。
这意味着通过待测电阻和已知电阻臂的电流可以相互抵消,从而使得测量电流为零。
3. 桥臂电阻平衡:通过调节已知电阻臂的电阻值,使得待测电阻臂和已知电阻臂的电阻之比满足平衡条件。
这样可以通过测量已知电阻臂的电阻值,并与已知的电阻值进行比较,从而得到待测电阻的实际值。
慧斯通电桥的工作原理可以通过以下步骤来解释:1. 调节:首先,将桥臂中的已知电阻臂的电阻值调整到一个初始值,并使其满足零电位条件。
这可以通过调节已知电阻臂的电阻值来实现,直到通过待测电阻臂和已知电阻臂的电流为零。
2. 测量:当平衡条件达到时,利用测量仪器(如万用表)测量已知电阻臂的电阻值。
这个值被用作已知电阻,从而与待测电阻进行比较。
3. 计算:通过测量已知电阻臂的电阻值和已知电阻值的比较,可以计算待测电阻的实际值。
这可以通过简单的代数计算得到。
慧斯通电桥在实际应用中具有很大的优势,因为它可以提供非常准确的电阻测量值。
它可以用于测量各种类型的电阻,包括固体电阻、液体电阻和气体电阻。
总结起来,慧斯通电桥是一种基于平衡条件的电阻测量仪器。
通过调节已知电阻臂的电阻值,慧斯通电桥可以提供非常精确的电阻测量值。
这种原理被广泛应用于科学实验室、电子工程和其他需要准确电阻测量的领域。
用惠斯通电桥测电阻实验原理

用惠斯通电桥测电阻实验原理在这个科技日新月异的时代,测量电阻的方法可谓是五花八门,但惠斯通电桥可谓是经典中的经典。
今天,我们就来聊聊用惠斯通电桥测电阻的实验原理,带点轻松幽默的气息,希望大家听了之后,能感觉像是在和老朋友唠嗑。
1. 惠斯通电桥是什么?1.1 首先,惠斯通电桥其实是一种非常聪明的电路工具。
想象一下,它就像是一个神秘的魔术师,能够把复杂的电阻问题化繁为简。
你只需要把它的一头连上电源,另一头接上你要测的电阻,然后坐等结果,简直懒得不要不要的。
1.2 它的结构也很简单,基本上就是四个电阻和一个电源。
咱们可以把这四个电阻看成是四位棋手,在电桥的“棋盘”上争斗。
两个电阻在一边,两个在另一边,像极了拔河比赛。
嘿,电流可不是看热闹的,它会选择最轻松的路线走哦。
2. 实验原理大揭秘2.1 那么,惠斯通电桥到底是怎么测电阻的呢?其实它的原理可谓是“自然而然”。
当电桥平衡时,电流不会在中间流动,整个电路就像一个静止的湖面。
只要调节那两个电阻的值,直到电流不再流动,就说明电桥达到了平衡。
简单来说,就是“静水深流”,电流不动就意味着你已经找到那个电阻的真面目。
2.2 在这个过程中,使用的电阻值通常是已知的,我们可以通过这些已知的电阻值来推算出未知电阻的值。
这种方法就像是在解谜一样,越是深入,越能找到真相。
而在实际操作中,调节这些电阻时,还能感受到一种微妙的成就感,仿佛在指挥一场精彩的音乐会。
3. 实验步骤与注意事项3.1 说到这里,咱们不妨简单聊聊实验步骤。
首先,你得把惠斯通电桥的电路搭建起来,就像搭积木一样。
接着,把已知电阻和待测电阻分别接上电桥的两个边。
然后,连接电源,准备好你的测量仪器。
最后,慢慢调节已知电阻,直到电流不再流动,嘿,这时你就可以自信地宣布:你的未知电阻值终于浮出水面了!3.2 不过,亲爱的朋友们,实验可不是光靠运气,还是得注意一些细节。
比如说,连接线要牢固,电源电压要适中,否则可别怪电流不听话。
惠斯通电桥实验原理

惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验是一种用于测量电阻的实验方法,由英国物理学家惠斯通于1843年发明。
它的主要原理是利用电桥的平衡条件来测量未知电阻值。
本文将详细介绍惠斯通电桥实验的原理和应用。
一、惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验由四个电阻组成的电路组成,如图1所示。
其中,R1、R2为已知电阻,R3为待测电阻,R4为可变电阻,E为电源。
当电桥平衡时,有如下公式:R1/R2 = R3/R4其中,R1、R2、R4为已知电阻,R3为待测电阻。
通过改变R4的值,使电桥平衡,再根据公式计算R3的值,就可以测量出待测电阻的电阻值。
图1 惠斯通电桥实验电路二、惠斯通电桥实验的应用1.测量电阻值惠斯通电桥实验是用于测量电阻值的常用方法。
通过改变可变电阻R4的值,使电桥平衡,可以测量出待测电阻R3的电阻值。
这种方法比直接测量电阻值更为精确,特别适用于较小电阻值的测量。
2.测量电容值惠斯通电桥实验也可以用于测量电容值。
这时,电桥电路中的电阻要换成电容,如图2所示。
通过改变可变电容C4的值,使电桥平衡,可以测量出待测电容C3的电容值。
这种方法比直接测量电容值更为精确。
图2 惠斯通电桥实验测量电容电路3.测量电感值惠斯通电桥实验还可以用于测量电感值。
这时,电桥电路中的电阻要换成电感,如图3所示。
通过改变可变电感L4的值,使电桥平衡,可以测量出待测电感L3的电感值。
这种方法比直接测量电感值更为精确。
图3 惠斯通电桥实验测量电感电路三、惠斯通电桥实验的优缺点1.优点惠斯通电桥实验具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。
特别是对于较小电阻值、电容值、电感值的测量,比直接测量更为精确。
2.缺点惠斯通电桥实验的缺点是需要使用相对较高精度的电阻、电容、电感等元件。
另外,实验过程中需要进行多次调节,比较费时。
四、结语惠斯通电桥实验是一种常用的电阻、电容、电感测量方法,具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。
通过本文的介绍,希望读者能够更好地了解惠斯通电桥实验的原理和应用。
惠斯通电桥原理

惠斯通电桥在实验中,测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。
伏安法测量电阻的公式为R=U/I 〔测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流〕,除了电流表和电压表本身的精度外,还有电表本身的电阻,不管电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I 和电阻两端的电压U ,不可防止存在测量线路缺陷。
电桥是用比较法测量电阻的仪器。
电桥的特点是灵敏、准确、使用方便,它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。
电桥可分为直流电桥、交流电桥,直流电桥可以用于测电阻,交流电桥可用于测电容、电感。
通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。
惠斯通电桥属于直流电桥,主要用于测量中等数值的电阻〔101~106Ω〕。
对于太小的电阻〔10-6~101Ω量级〕,要考虑接触电阻、导线电阻,可考虑使用双臂电桥;对于大电阻〔107Ω级〕,要考虑使用冲击检流计等方法。
惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表,而实验室用检流计属于μΑ表,电桥的灵敏度要受检流计的限制。
1.惠斯通电桥测量原理图1是惠斯通电桥的原理图。
四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 连成四边形,称为电桥的四个臂。
四边形的一个对角线连有检流计,称为“桥”;四边形的另一对角线接上电源,称为电桥的“电源对角线”。
E 为线路中供电电源,学生实验用双路直流稳压电源,电压可在0-30V 之间调节。
R保护为较大的可变电阻,在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计;当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。
限流电阻用于限制电流的大小,主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。
电源接通时,电桥线路中各支路均有电流通过。
当C 、D 两点之间的电位不相等时,桥路中的电流0≠g I ,检流计的指针发生偏转;当C 、D 两点之间的电位相等时,桥路中的电流0=g I ,检流计指针指零〔检流计的零点在刻度盘的中间〕,这时我们称电桥处于平衡状态。
因此电桥处于平衡状态时有:0=g I DB CB ADAC U U U U ==0R Rx I I = 21R R I I = 11R I R I R x Rx = 2200R I R I R R =于是210R R R R x =即102R R R R x = 此式说明,电桥平衡时,电桥相对臂电阻的乘积相等。
惠斯通电桥实验原理

惠斯通电桥实验原理一、引言惠斯通电桥实验是电工学中一种常见的实验方法,它通过建立一个电桥电路,利用电桥平衡条件来测量未知电阻的方法。
本文将介绍惠斯通电桥实验的原理及其应用。
二、惠斯通电桥的组成惠斯通电桥由四个电阻组成,分别为R1、R2、R3和R4。
其中,R1和R2相互连接,形成一个电阻串联;R3和R4也相互连接,形成另一个电阻串联。
这两个电阻串联再并联,形成一个闭合的电桥电路。
三、平衡条件当电桥电路达到平衡状态时,电桥中的电流为零。
平衡条件可以通过以下公式来表示:R1/R2 = R3/R4四、实验步骤1. 首先,将已知电阻R2和未知电阻Rx连接到电桥的两个相邻端点,将电阻R1连接到电桥的一端,将电阻R3连接到电桥的另一端。
2. 调节电阻R4的阻值,使电流表示的电流为零。
这时,电桥达到平衡状态。
3. 根据平衡条件公式,可以计算出未知电阻Rx的阻值。
五、实验原理惠斯通电桥实验的原理基于电桥平衡条件。
当电桥电路中的电流为零时,可以认为桥路中的电势差为零。
根据欧姆定律,电势差为零意味着电桥电路中各个电阻上的电压相等。
因此,电桥电路中的电压平衡条件可以表示为:U1 = U2其中,U1为电阻R1和R2之间的电压,U2为电阻R3和R4之间的电压。
根据欧姆定律,电压和电阻之间的关系可以表示为:U1 = R1 * IU2 = R3 * I其中,I为电流强度。
因此,平衡条件可以表示为:R1 * I = R3 * I当电流为零时,平衡条件可以进一步简化为:R1 = R3根据电桥电路的连接方式,可以推导出平衡条件公式为:R1/R2 = R3/R4六、应用领域惠斯通电桥实验在电工学中有广泛的应用。
其中,最常见的应用是用于测量未知电阻的阻值。
通过调节电桥电路中的已知电阻,使电桥达到平衡状态,可以准确测量未知电阻的阻值。
除了测量电阻,惠斯通电桥实验还可以用于测量其他物理量,如电容和电感。
通过调节电桥电路中的已知电容或电感,使电桥达到平衡状态,可以测量未知电容或电感的数值。
惠斯通电桥测电阻实验原理

惠斯通电桥测电阻实验原理
惠斯通电桥是一种测量电阻的方法,它可以用于测量电阻器的精
确电阻值,也可用于检测电路中的电阻值变化。
它的基本原理是利用
交流电桥平衡条件来测量未知电阻值的大小。
惠斯通电桥由四个电阻器和一部交流电源组成,其中两个电阻器
被称为比较电阻器,另外两个电阻器则被称为未知电阻器和可调电阻器。
通过调整可调电阻器的电阻值,使未知电阻器的电阻值与比较电
阻器相等,可达到平衡状态。
当平衡时,电桥的电路中没有电流流过,因此电桥的两端电势差
为零,相应地,比较电阻器中的电势差也为零。
由于比较电阻器已知,因此就可以求出未知电阻器的电阻值。
为了更精确地测量电阻值,通常会多次调整可调电阻器的电阻值
来寻找最佳平衡状态。
同时,还需要注意调整交流电源的频率和电压,以确保测量结果的准确性。
总的来说,惠斯通电桥是一种非常精准的电阻测量方法,它在科
学研究和工业生产中都有着广泛的应用。
在实验操作时,需要注意仪
器的正确连接和参数的调整,以确保获得准确的测量结果。
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惠斯通电桥在实验中,测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。
伏安法测量电阻的公式为R=U/I (测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流),除了电流表和电压表本身的精度外,还有电表本身的电阻,不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I 和电阻两端的电压U ,不可避免存在测量线路缺陷。
电桥是用比较法测量电阻的仪器。
电桥的特点是灵敏、准确、使用方便,它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。
电桥可分为直流电桥、交流电桥,直流电桥可以用于测电阻,交流电桥可用于测电容、电感。
通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。
惠斯通电桥属于直流电桥,主要用于测量中等数值的电阻(101~106Ω)。
对于太小的电阻(10-6~101Ω量级),要考虑接触电阻、导线电阻,可考虑使用双臂电桥;对于大电阻(107Ω级),要考虑使用冲击检流计等方法。
惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表,而实验室用检流计属于μΑ表,电桥的灵敏度要受检流计的限制。
1.惠斯通电桥测量原理图1是惠斯通电桥的原理图。
四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 连成四边形,称为电桥的四个臂。
四边形的一个对角线连有检流计,称为“桥”;四边形的另一对角线接上电源,称为电桥的“电源对角线”。
E 为线路中供电电源,学生实验用双路直流稳压电源,电压可在0-30V 之间调节。
R保护为较大的可变电阻,在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计;当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。
限流电阻用于限制电流的大小,主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。
电源接通时,电桥线路中各支路均有电流通过。
当C 、D 两点之间的电位不相等时,桥路中的电流0≠g I ,检流计的指针发生偏转;当C 、D 两点之间的电位相等时,桥路中的电流0=g I ,检流计指针指零(检流计的零点在刻度盘的中间),这时我们称电桥处于平衡状态。
因此电桥处于平衡状态时有:0=g I DB CB ADAC U U U U ==0R Rx I I = 21R R I I = 11R I R I R x Rx = 2200R I R I R R =于是210R R R R x =即102R R R R x = 此式说明,电桥平衡时,电桥相对臂电阻的乘积相等。
这就是电桥的平衡条件。
根据电桥的平衡条件,若已知其中三个臂的电阻,就可以计算出另一个桥臂电阻,因此,电桥测电阻的计算式为0021KR R R R R x ==(1) 电阻1R 、2R 为电桥的比率臂,x R 为待测臂,0R 为比较臂,0R 作为比较的标准,实验室常用电阻箱。
由(1)式可以看出,待测电阻x R 由比率值K 和标准电阻0R 决定,比值K 可以作成10n,这是成品电桥常用的方法。
检流计在测量过程中起判断桥路有无电流的作用,只要检流计有足够的灵敏度来反映桥路电流的变化则电阻的测量结果与检流计的精度无关,由于标准电阻可以制作得比较精密,所以利用电桥的平衡原理测电阻的准确度可以很高,大大优于伏安法测电阻,这也是电桥应用广泛的重要原因。
2.电桥的灵敏度电桥是否达到平衡,是以桥路里有无电流来进行判断的,而桥路中有无电流又是以检流计的指针是否发生偏转来确定的,但检流计的灵敏度总是有限的,这就限制了对电桥是否达到平衡的判断;另外人的眼睛的分辨能力也是有限的,如果检流计偏转小于0.1格则很难觉察出指针的偏转,为此,引入电桥灵敏度问题。
先定义检流计的灵敏度S 为电流变化量gx I ∆所引起指针偏转格数n ∆的比值:gI nS ∆∆=检流计 (2) 定义电桥灵敏度为S :在处于平衡的电桥里,若测量臂电阻x R 改变一个微小量x R ∆引起检流计指针所偏转的格数n ∆的比值:xR nS ∆∆=电桥 (3)定义电桥相对灵敏度为S :在处于平衡的电桥里,若测量臂电阻x R 改变一个相对微小量x x R R /∆引起检流计指针所偏转的格数n ∆的比值:0R R n R R n S xx ∆∆=∆∆=相对 (4)电桥的相对灵敏度有时也简称它为电桥灵敏度。
相对S 越大说明电桥越灵敏,电桥的相对灵敏度相对S 与哪些因素有关呢?将(2)式整理代入(4)式中:xg x R I R S S ∆∆∙∙=检流计相对 (5)因gx I ∆和x R ∆变化很小,可用其偏微商形式表示xg x R I R S S ∂∂∙∙=检流计相对 (6)经过推导(参见附录【电桥灵敏度的推导】)可得⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++++∙=)(检流计相对x g x R R R RR R R R R ES S 0212102)( (7)对上式的分析,可知:(1)电桥灵敏度相对S 与检流计灵敏度检流计S 成正比,检流计灵敏度越高电桥的灵敏度也越高。
(2)电桥的灵敏度与电源电压E 成正比,为了提高电桥灵敏度可适当提高电源电压。
(3)电桥灵敏度随着四个桥臂上的电阻值210R R R R x +++的增大而减小。
随着xR R R R 021+的增大而减小。
臂上的电阻值选得过大,将大大降低其灵敏度,臂上的电阻值相差太大,也会降低其灵敏度。
根据以上分析,就可找出在实际工作中组装的电桥出现灵敏度不高、测量误差大的原因。
同时一般成品电桥为了提高其测量灵敏度,通常都有外接检流计与外接电源接线柱。
但是外接电源电压的选定不能简单为提高其测量灵敏度而无限制地提高,还必须考虑桥臂电阻的额定功率,不然就会出现烧坏桥臂电阻的危险。
3.惠斯通电桥存在的系统误差及其消除方法我们考虑组成电桥的电阻元素的阻值不准所导致测量结果的误差,但阻值的不准确一般不会偏离太远,因此一般可以通过将比率臂电阻1R 、2R 选为标称值相同1R =2R ,比较臂0R 选高精度的电阻箱,然后调节比较臂0R 使电桥平衡,记为0R ;交换0R 和x R ,调节0R 使电桥平衡,记为'0R 。
当电桥平衡时,交换前后有102R R R R x =和12'R R R R x =所以 '00R R R x = (8)这样就避免了因比率臂电阻1R 、2R 电阻不准确带来的误差。
当然从公式(8)中虽然没有比率臂电阻1R 、2R 的出现,但他们的数值大小将影响系统的灵敏度。
4.检流计的保护检流计是一个μΑ表,能够通过的电流不能太大,而电流在刚接通的时候一般不知道电流的大小,通常可能超过检流计的量程而导致指针偏转超过边界甚至撞击损坏,为了保护检流计通常采用限流法(如图1)或分压法(如图2)控制。
分压法的电压可以逐渐增加。
在刚开始接通电路时为保护检流计,可以使电压输出较小;当调节电桥到接近平衡时可以将输出电压增加以提高灵敏度,同时也可以将检流计支路的保护电阻调至最小以提高灵敏度。
限流法是通过电路中的电阻和电压的合理搭配来保护检流计。
检流计的量程一般为几十到几百μΑ。
而电路中的直流稳压电源电压一般可以调节到2V 左右,电阻箱ZX21一般可以达到100K Ω,因此电阻1R 和2R 可以采用ZX21电阻箱并调节到最大(99999.9Ω)。
串联在检流计回路的保护电阻一般可以采用几千欧姆或更大的滑线电阻或电阻箱,在电路处于非平衡状态时将保护电阻调节到最大起保护检流计的作用;在电路接近平衡时,将保护电阻调节到最小,这时检流计回路的电阻为检流计本身的内阻,这样可以使检流计的电流最大以提高灵敏度,这时还可以适当提高电源电压来提高电桥的灵敏度,但要注意此时调节电阻使电桥平衡时一般只能调节电阻箱的低位电阻(如果使用电阻箱有四位数据可以调节后两位,如果使用电阻箱有三位或两位可以调节后一位),但要时刻注意检流计的指针的变化不要超过边界。
电桥灵敏度的推导: 如图1g R R gRx R I I I I I I -=-=210 (9)11)(R I R R I R I R g g x Rx =++保护 (10)ABR R AB R x Rx U R I R I U R I R I =+=+221100 (11)将(9)式代入(11)式可得121200)()(R I U R R I R I U R R I g AB R g AB x Rx +=++=+ (12)将(9)式后一个式子代入(10)式得x Rx R g g R I R I R R R I -=++121)(保护 (13)将(12)代入(13)式得x x g AB g AB g g R R R R I U R R R R I U R R R I 0012111)(++-++=++保护 (14)将(14)式经过整理得A I R R R R U g x AB =-)(201 (15)其中A 为)()(021*********x g x x x R R R R R R R R R R R R R R R R R R A +++++++=)(保护 我们考虑电桥在平衡位置一个微小变化。
因而保护R =0,“限流电阻”也可以取为“0”。
因此可以有)(021*********'x g x x x AB R R R R R R R R R R R R R R R R R A EU ++++++==)( (16)由于考虑到的是电桥在平衡位置一个微小变化,因而可以忽略x R 的微小变化对'A 的影响,因此我们可以把'A 当作常数。
由(15)可得'201)(AR R R R E I x g -=(17) 将(17)式对x R 求微分得'2AER R I xg =∂∂ (18) 将(18)式代入(6)式中,得电桥灵敏度S 为'2A ER R S S x ∙∙=检流计相对 (19)最后经过整理得:⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++++∙=)(检流计相对1)(1)(211010210x g x R R R R R R R R R R R R R ES S (20)利用公式(1)简化为⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++++∙=)(检流计相对x g x R R R RR R R R R ES S 0212102)(。