第五讲电阻的测量和万用表

1、第一节第一节 电阻测量概述电阻测量概述1 回首页回首页1、低值电阻：1以下的电阻。2、中值电阻：1 0.1M之间的电阻。3、高值电阻： 0.1M以上的电阻。低值电阻和 中值电阻能在给定工作状态下测量，可测量非线性电阻需要计算中值电阻直接读数，操作方便误差大高值电阻直接读数，操作方便误差大中值电阻直接读数，准确度高操作麻烦低值电阻直接读数，准确度高操作麻烦第二节第二节 电阻的伏安法测量电阻的伏安法测量2 回首页回首页RXI IX XUX 用电压表和电流表测量被测电阻RX两端的电压UX和流过的电流IX，便可计算出电阻RX的值，这种方法称为伏安法。它属于间接测量法。 RX = UX / IX 。1、

2、电压表前接法：UXRXI IX X引起误差：引起误差：= 100% 此方法适用于测量：的电阻值。2、电压表前接法：UXRXI IX X引起误差：引起误差：= 100% 此方法适用于测量：的电阻值。第三节第三节 直流单臂电桥直流单臂电桥（惠斯登电桥） I1 RX = I2 R4 I1 R2 = I2 R3=（或 RX R3 = R2 R4）RXR2R3R4I2I2I1I1IG GG GB BE E=（用于测量1106电阻） 选择合适的 / (比率值),通过调整，使电桥达到平衡,便可计算被测电阻 的值。1、结构RXR2R3R4B B4 4. .5 5V V1 10 0G G内接检流计外191091

3、009100090.9990.9998.90281.009409.09409.0981.0098.902比例臂比例臂由八个电阻组成。R2/R3值分成 0.001、0.01、0.1、1、10、100和1000七个档位。比较臂比较臂 由四个可调节电阻箱串联组成。每个箱分别由九个 1、10、100和1000电阻组成构成09999的可调电阻。桥臂桥臂 由检流计及其按钮开关串联构成。预留外接检流计按钮。被试臂被试臂 RX 。0 051234987605123498760512349876051234987610.0010.010.11000100100+55+10-10RXBG1000100110BG内

4、接外接+ +B：内装三节 1#号电池。也可用外接电源。面板下方有其按钮开关。G：内装检流计有锁扣以保护可动部分及游丝。 也可用外接检流计。 面板下方有按钮开关。2、单臂电桥的使用步骤、单臂电桥的使用步骤先打开检流计锁扣，再调节调零器使指针位于零点。先打开检流计锁扣，再调节调零器使指针位于零点。将被测电阻将被测电阻Rx接到标有接到标有“Rx”的两个接线柱之间的两个接线柱之间，根据被测电阻根据被测电阻Rx的近似值（可先用万用表来测量），选择合适的比率臂倍率。以便的近似值（可先用万用表来测量），选择合适的比率臂倍率。以便让比较臂的四个电阻全部用上让比较臂的四个电阻全部用上，以提高读数的精度以提高读数

5、的精度。例如Rx约为5 ，则可选择倍率为0.001，若电桥平衡时比较臂读数为5123 ，则被测电阻： Rx=倍率比较臂的读数=0.0015123=5.123 。测量时，应先按电源按钮测量时，应先按电源按钮“B”，再按检流计按钮，再按检流计按钮“G”。测量结束，应先松开测量结束，应先松开“G”，再松开，再松开“B”按钮。按钮。电桥不用时，应将检流计用锁扣锁住，以免搬动时震坏悬丝。电桥不用时，应将检流计用锁扣锁住，以免搬动时震坏悬丝。3 回首页回首页第四节第四节 直流双臂电桥直流双臂电桥（凯尔文电桥）=（用于测量1以下电阻）RrR2RxRnI11C C1G GB BE ER RRR21I1C Cn

6、1P Pn1P Pn2P P1P P2C C2C Cn2InInI1= I1 R1 = InRn+I1R1 I1 R2 = In Rx+I1R2(In +I1 )r = I1 (R1 +R2 )=（ ）r R2 r + R1+R2 RrR2RxRnI11C C1G GB BE ER RRR21I1C Cn1P Pn1P Pn2P P1P P2C C2C Cn2InInI11、被测电阻 Rx 和标准电阻 Rn 之间的接线电阻以及接头C2 和 Cn2电阻 与粗导线电阻 r 相串联，故可视为 r 的一部分。不影响测量结果。2、 Rx 和 Rn 的另两端接线接线电阻以及接头接头C1 和 Cn1 的接触

7、电 阻都包括在电源电路中，它们只影响工作电流 I 的大小，对测量结 果不产生影响。3、电位接头 P1 、P2 、 Pn1、 Pn2 的接触电阻以及接线电阻都包含在相 应的桥臂支路中，相对10以上桥臂电阻的阻值来讲，影响很小。B BE ER RG G1190454.59011454.51190454.59011454.50.1190.019 0.01 0.1 1 10 100C C2 2C C1 1P P1 1P P2 2C C1 1P P1 1P P2 2C C2 2比较臂Rn被测电阻RxR1R2R2R10+55+10-10BG1000.010.1110C C2 2C C1 1P P1 1P

8、P2 2B0.110.1050.100.0950.090.0850.080.0750.070.0650.060.0550.050.0450.040.0350.030.0250.020.0150.014 回首页回首页先打开检流计锁扣，再调节调零器使指针位于零点。先打开检流计锁扣，再调节调零器使指针位于零点。接被测电阻接被测电阻Rx，选择合适的比率臂倍率。，选择合适的比率臂倍率。测量时，应先按电源按钮测量时，应先按电源按钮“B”，再按检流计按钮，再按检流计按钮“G”。测量结束，应先松开测量结束，应先松开“G”，再松开，再松开“B”按钮。按钮。电桥不用时，应将检流计用锁扣锁住，以免搬动时震坏悬丝。电

9、桥不用时，应将检流计用锁扣锁住，以免搬动时震坏悬丝。和单臂电桥使用方法和注意事项基本相同：和单臂电桥使用方法和注意事项基本相同：此外还应注意：此外还应注意：* 被测电阻的电流端钮和电位端钮与双臂电桥的对应端钮正确连接。被测电阻的电流端钮和电位端钮与双臂电桥的对应端钮正确连接。* 由于双臂电桥的工作电流较大，所以测量要迅速，以免浪费电池。由于双臂电桥的工作电流较大，所以测量要迅速，以免浪费电池。第五节第五节 兆欧表兆欧表 （摇表）（是由手摇发电机和磁电系比率表构成，用于测量M级绝缘电阻）一、磁电系比率表的原理0SN动圈1产生转矩M1动圈2产生反作用力矩M2开口圆柱形芯柱永久磁铁M1M2M1= I

10、 1 F1 ()随增大而增大M2= I 2 F2 ()随增大快速增大= 可动部分的偏转角取决于电流 I1 与 I2 的比值。因此这种仪表称为比率表或流比计 由固定的永久磁铁构成的不均匀磁砀中，同轴固定着两个不对称的可动的载流线圈。二、兆欧表的工作原理L LI IR RE EI IR RU UG G1 12 21 1R R1 1X X2 22 2G G=偏转角只与被测电阻 RX 有关。当 RX = 时，I1=0，M1=0，可动部分在 I2 的作用下向反时针方向旋转。 指针指向左端“”处。当 RX = 0时，I1最大，可动部分的偏转角也最大。指针指向右端“0”处。标尺反向刻制，且刻度不均匀。三、兆

11、欧表的使用1、兆欧表的选择（主要选择它的额定电压和测量范围）。 兆欧表的宝宝电压即手摇发电要的开路电压。当被测设备的额定电压在500V以下时，选用500V或1000V的兆欧表。当被测设备的额定电压在500V以上时，选用1000V或2500V的兆欧表。 选用兆欧表的测量范围，不应过多地超出被测绝缘电阻值，以免误差过大。2、被测设备必须与电源切断后才能进行测量，对具有大电容的设备，如输电线路、高压电容器等，还需进行放电。用兆欧表测量过的设备，也可能带有残余电压，也要在测量后及时放电。3、测量前兆欧表的检查：接线端开路，快速摇动（120r/min）手柄，看指针是否指向“”；将接线端短路，慢摇手柄，看

12、指针是否指“0”。4、接线方法。“线”（L）端接导体部分， “地”（E）端接设备外壳， “屏”（G）端是用来屏蔽表面电流的，它接在绝缘表面的保护环上。5、摇速。 120r/min。6、读数。 在求在摇速达到额定转速并持续到指针稳定时才读数。5 回首页回首页第六节第六节 欧姆表欧姆表一、欧姆表测量电阻的原理RUr0RX欧姆表由固定电阻R，干电池和磁电系表头构成。接入被测电阻 RX 时，回路中有电流 I 产生：=当 RX = 时，I = 0，指针不偏转（指向左端“”处）。当 RX = (仪表总内阻)时，I = I0 /2，指针指标尺中心位置。故标尺中心的刻度为当 RX = 0 时，电流 ，合理选择

13、电阻 R 值，使指针满偏 （指向右端“0”处）。=I0 标尺刻度不均匀（左密右疏）。被测在电阻在标尺刻度不均匀（左密右疏）。被测在电阻在0.110倍中心电阻倍中心电阻范围内时读数比较准确。因此说中心电阻给出了欧姆表的测量范围。范围内时读数比较准确。因此说中心电阻给出了欧姆表的测量范围。例如：中心电阻为 =25的欧姆表，测 RX = 0电阻时，I= I0 指针满偏；测量 RX = 25电阻时， I = I0/2 ，指针指向 1/2 标尺处；测 RX = 50电阻时， I=I0 /3，指针指向 1/3标尺处；测 RX = 75电阻时， I=I0 /4，指针指向1/4标尺处。2 25 57 75 55 50 01 10 00 0二、欧姆表调零电位器二、欧姆表调零电位器在干电池电压变化的情况下，为保证被测电阻等于零（ RX = 0 ）时，欧姆表接针能够满偏，需设调零电位器0。RU=1.5Vr0RXR0R0三、量限的扩大三、量限的扩大 为了适应不同数值电阻的测量，欧姆表制成多量限的。通常分为 R1、 R10、 R10、 R1K、 R10K 五个档位，构成电阻倍率。测量时：电阻测量值=标尺读数电阻倍率r0RXR4R5R6R1R2R3R0U1101006 回首页回首页第七节第七节 万用表万用