单双臂电桥测量电阻

武警后勤学院物理教研室2014年5月单双臂电桥测量电阻引言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.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。4.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。5.单臂电桥又叫惠斯登电桥；双臂电桥也称凯尔文电桥。各种电桥图片实验目的1.掌握惠斯登电桥的基本原理，了解桥式电路的特点。2.通过用惠斯登电桥测电阻，掌握电桥的使用方法，了解电桥灵敏度概念。3.了解双臂电桥测低电阻的原理，掌握使用方法。4.测定导线的电阻率。实验原理1.电阻的测量方法1.1

伏安法测电阻：R=U/I。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。DB图1.伏安法测电阻图2.电桥法测量电阻2.惠斯登电桥测量电阻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”；Rn是保护电阻

。■.检流计检测B、D两点间的电位差。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:

I1I23.惠斯登电桥的灵敏度实验中，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：

实验仪器与设备主要技指标：

准确度等级：单桥：0.5级，双桥：1级最小分辨率：0.1mΩ

测量范围：单桥:1Ω～111.100kΩ，双桥:10-4Ω～11.11Ω实验任务1.用惠斯登电桥测量多个中值电阻阻值；2.测量电桥的灵敏度；3.用双臂电桥测低值电阻；4.测定导线的电阻率。实验步骤1.将电桥放置于平整位置，放入电池。在电池盒内，装入5节1.5V、1号电池并联使用和2节6F22、9V并联使用，此时电桥就能正常工作。2.调节电桥电源开关至1.5v档，检查检流计是否指零位，如不在零位，调节调零旋钮，检流计指针指示零位。3.检查灵敏度旋钮，应放在最低位置。

4.将被测电阻，按四端连接法，接在电桥相应的C1、P1、P2、C2的接线柱上。如下图所示，AB之间为被测电阻。

1）试验引线四根，分别单独从双臂电桥的C1、P1、C2、P2四个接线柱引出，由C1、C2与被测电阻构成电流回路，而P1、P2则是电位采样，供检流计调平衡使用。2）必须注意：电流接线端子C1、C2的引线应接在被测电阻的外侧，而电位接线端子P1、P2的引线应接在被测电阻的内侧。3）目的：可以避免将C1、C2的引线与被测电阻连接处的接触电阻测量在内。5.估计被测电阻值大小，调节倍率旋钮和可调电阻读数旋钮在适当位置。6.先按下电源按钮“B”

，对被测电阻Rx进行充电，待一定时间后，估计充电电流逐渐趋于稳定，再按下检流计按钮“G”，根据检流计指针偏转的方向，逐渐增加或减小电阻数值，使检流计指针指向“零位”，并逐渐调节灵敏度旋钮，使灵敏度达到最大，同时调节电阻阻值，使检流计指针指零。7.在灵敏度达到最大，检流计指针指示“零”位，稳定不变的情况下，读取可调电阻的阻值读数，再乘上倍率开关的倍率读数，即为被测电阻阻值。8.测试结束时，先断开检流计按钮开关“G”，然后才可以断开电池按钮开关“B”，最后拉开电桥电源开关“B1”，拆除电桥到被测电阻的四根引线C1、P1、C2和P2。9.在5个不同的位置测量导线直径并求D的平均值。10.用式计算其电阻率。注意事项1.在测电感电路的直流电阻时，应先按下“B”按钮，再按下“G”按钮，断开时，应先断开“G”按钮，后断开“B”