文档介绍：2021年惠斯通电桥测电阻实验报告
2021年惠斯通电桥测电阻实验报告
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2021年惠斯通电桥测电阻实验报告
南昌大学物理试验汇报
试验名称: 惠斯登电桥测电阻
专业班级: 0
学生姓名: 0 学号: 0
试验地点: 0
座位号: 0
试验时间: 0
试验目
1、 掌握惠斯通电桥测电阻原理和方法。
2、 学会正确使用箱式电桥测电阻方法。
3、 了解提升电桥灵敏度多个路径
试验器材
1．箱式惠斯通电桥
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试验原理
电桥法测量是一个很关键测量技术。因为电桥法线路原理简明, 仪器结构简单, 操作方便, 测量灵敏度和正确度较高等优点, 使它广泛应用于电磁测量, 也广泛应用于非电量测量。电桥能够测量电阻、 电容、 电感、 频率、 压力、 温度等很多物理量。同时, 在现代自动控制及仪器仪表中, 常利用电桥这些特点进行设计、 调试和控制。
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, 单臂电桥又称为惠斯通电桥, 关键用于正确测量中值电阻。双臂电桥又称为开尔文电桥, 关键用于正确测量低值电阻。此次试验关键是学****应用惠斯通电桥测电阻。
  1． 惠斯通电桥线路原理
惠斯通电桥线路原理如图１５－1所表示。四个电阻R1, R2, Rx和RS联成一个四边形, 每一条边称作电桥一个臂, 其中: R1, R2组成百分比臂, Rx为待测臂, RS为比较臂, 四边形一条对角线AC中接电源E, 另一条对角线BD中接检流计G。所谓“桥”就是指接有检流计BD这条对角线, 检流计用来判定B, D两点电位是否相等, 或者说判定“桥”上有没有电流经过。
电桥没调平衡时, “桥”上有电流经过检流计, 当合适调整各臂电阻, 可使“桥”上无电流, 即B, D两点电位相等, 电桥达成了平衡。此时等效电路如图１５－2所表示。
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依据图１５－2很轻易证实
（１５－１）
此式即电桥平衡条件。假如已知R1, R2, RS, 则待测电阻Rx可求得。设式(１５－1)中R1／R2=K, 则有
Rx=K·RS （１５－２）
式中K称为百分比系数。在箱式电桥测电阻中, 只要调K值而无需分别调R1、 R2值, 因为箱式电桥上设置有一个旋钮K值, 并不另外分R1、 R2。但在自组式电桥电路中, 则需要分别调整两只电阻箱（R1和R2）, 从而得到K值。
由电桥平衡条件能够看出, 式中除被测电阻Rx外, 其它多个量也都是电阻器。所以, 电桥法测电阻特点是将被测电阻与已知电阻(标准电阻)进行比较而取得被测值。所以测量精度取决于标准电阻。通常来说, 标准电阻精度能够做很高, 所以, 测量精度能够达成很高。伏安法测电阻中测量精度要依靠电流表和电压表, 而电流表和电压表正确度等级不可能作很高, 所以, 测量精度不可能很高。惠斯通电桥测电阻中, 测量精度不依靠电表, 故其测量精度比伏安法测量精度高。
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  2．电桥灵敏度及影响原因
电桥测量电阻, 仅在电桥平衡时才成立, 而电桥平衡是依据检流计偏转来判定, 因为判定时受到眼睛分辨能力限制而存在差异, 会给测量结果带来误差, 影响测量正确性。这个影响大小取决于电桥灵敏度。所谓电桥灵敏度, 就是在已经平衡电桥里, 当调整比较臂电阻RS, 使改变一个微小量△RS, 使检流计指针离开平衡位置△d格, 则定义电桥灵敏度S为
（１５－３）
式中: RS是电桥平衡时比较臂电阻值, △RS／RS是比较臂相对改变量。所以, 电桥灵敏度S表示电桥平衡时, 比较臂RS改变