电桥和电阻测量.ppt

电桥和电阻测量现在学习的是第1页，共29页实验简介实验原理实验目的实验内容实验仪器实验数据预习题思考题现在学习的是第2页，共29页 惠斯通(18021875)，英国物理学家。在测量电阻及其它电学实验时，经常会用到一种叫惠斯通电桥的电路，很多人认为这种电桥是惠斯通发明的，其实，这是一个误会，这种电桥是由英国发明家克里斯蒂在1833年发明的，但是由于惠斯通第一个用它来测量电阻，所以人们习惯上就把这种电桥称作了惠斯通电桥。实验简介实验简介现在学习的是第3页，共29页实验目的实验目的1、掌握惠斯通电桥测量电阻的原理和方法；2、掌握四端接法测量电阻的原理和方法；3、了解提高电桥灵敏度的几种途径。现在学习的是第4页，共29页 实验原理实验原理1、惠斯通电桥测量原理惠斯通电桥测量原理(测量中值电阻)现在学习的是第5页，共29页 图为接线图，图中RX是待测低值电阻。四端接法基本原理是：如果已知流过待测电阻的电流I，及电阻RX两端的电压UX，则待测电阻RX的值为RX=UX/I2 2、四端接法测量电阻的原理、四端接法测量电阻的原理（测量低值电阻测量低值电阻10以下以下）现在学习的是第6页，共29页实验仪器直流稳压电源，万用表，电阻箱直流稳压电源，万用表，电阻箱3个，个，检流计，阻值数量级不同的待测电阻检流计，阻值数量级不同的待测电阻5个，个，电键，连接线，电路板，待测电阻等。电键，连接线，电路板，待测电阻等。现在学习的是第7页，共29页仪器设备仪器设备检流计现在学习的是第8页，共29页仪器设备仪器设备数字万用表现在学习的是第9页，共29页仪器设备仪器设备数字恒流电源现在学习的是第10页，共29页仪器设备仪器设备稳压源现在学习的是第11页，共29页仪器设备仪器设备电阻箱现在学习的是第12页，共29页仪器设备仪器设备引线极现在学习的是第13页，共29页实验实际接线图实验实际接线图(并请找错并请找错)现在学习的是第14页，共29页实验实际接线图实验实际接线图(并请找错并请找错)现在学习的是第15页，共29页实验内容一1 1、利用惠斯通电桥测量待测电阻、利用惠斯通电桥测量待测电阻（1）自搭电桥；（2）适当选取比率臂，以保证待测电阻得到要求的有效位数；（3）电源电压一般不宜取得太高，可取3到5V。（4）接通电键KE和KG，调整R3，直至检流计指针无偏转，记下R3值（注意：R3值的读数要记有效数值），算出Rx。测量测量3 3个待测电阻的阻值，估计其不确定度个待测电阻的阻值，估计其不确定度【注意注意】1电源电压不可用的太高，桥臂的分流电流不可超过电阻箱的允许电流，特别在测小电阻的情况。2测小电阻时，时间要短，以免发热影响电阻阻值的稳定性。现在学习的是第16页，共29页2 2、利用四端接法测量低值电阻、利用四端接法测量低值电阻（1）自搭实验装置(电路板),注意正确使用电路板；（2）改变电源的输出值，测量待测电阻上电压值。（3）自拟数据表格。（4）实验验证电压引线极接触电阻和引线电阻对测量的影响可忽略不计。（5）用作图法求待测电阻阻值。【注意事项注意事项】1恒流源的供给电流不大于100mA；2恒流源应预热十分钟后，方可进行测量。3实验结束时，应关闭电源开关，整理实验仪器。实验内容二现在学习的是第17页，共29页实验数据1.数据记录自拟数据记录表格自拟数据记录表格2.数据处理自拟数据处理表格自拟数据处理表格（1 1）电阻阻值计算）电阻阻值计算（2 2）计算由电阻箱引起的）计算由电阻箱引起的RxRx的不确定度的不确定度(参考表电参考表电-1)-1)。以某一待测电阻为例写出具体计算步骤以某一待测电阻为例写出具体计算步骤。（3 3）用不确定度表示测量结果说明：电阻的单位习惯用）用不确定度表示测量结果说明：电阻的单位习惯用、kk或或MM，一般不用，一般不用10103 3等。等。（4 4）利用四端接法测量低值电阻数据处理要求看实验内容部分。）利用四端接法测量低值电阻数据处理要求看实验内容部分。现在学习的是第18页，共29页 数据记录参考表格现在学习的是第19页，共29页数据记录参考表格现在学习的是第20页，共29页数据处理一数据处理一l惠斯通电桥测量电阻惠斯通电桥测量电阻1、先由下式计算待测电阻、先由下式计算待测电阻2、计算不确定度、计算不确定度3、用不确定度表示测量结果、用不确定度表示测量结果现在学习的是第21页，共29页数据处理二数据处理二2、计算不确定度、计算不确定度现在学习的是第22页，共29页数据处理三数据处理三3、用不确定度表示测量结果、用不确定度表示测量结果现在学习的是第23页，共29页数据处理参考表格数据处理四数据处理四现在学习的是第24页，共29页数据处理五数据处理五现在学习的是第25页，共29页4 4、四端法数据处理、四端法数据处理用坐标纸作图或用计算机作图。拟合直线，在直线上取2点计算斜率即为待测电阻Rx值。将图贴在报告中相应位置上。1212xxyyk数据处理六数据处理六现在学习的是第26页，共29页预习题预习题1什么叫电桥达到平衡？在实验中如何判断电桥达到平衡？2说说用万用表粗测被测电阻RX的重要性。现在学习的是第27页，共29页思考题思考题用电桥测量电阻过程中，如何正确使用检流计？通过实验现象，分析说明为什么数字电压表的高输入阻抗，可消除电压引线极接触电阻和引线电阻对测量的影响？现在学习的是第28页，共29页检流计使用注意检流计使用注意l测电阻前，先检查检流计是否调零。l在调R0时，如果检流计不偏转或始终偏向一边，应检查电路连接是否正确，各处接线特别是电源B和检流计G接线是否旋紧。l为保护检流计，在使用按钮开关时，应用手指压紧开关而不要“旋死”。按下开关时间不能长。现在学习的是第29页，共29页