自组式直流电桥测电阻实验报告材料

一、试验简介量精度高，加上方法奇异，使用便利，所以得到了广泛的应用。电桥的种类繁多，但直流电桥是最根本的一种，它是学习其它电桥的根底。早在1833年就有人提出根本的电桥网络，但始终未引起留意，直1843年惠斯通1~106Ω。通过传感器，利用电桥电路还可以测量一些非电量，例如温度、湿度、应变惠斯通电桥电路，以加深对直流单电桥测量电阻原理的理解。本试验的目的是通过用惠斯通电桥测量电阻，把握调整电桥平衡的方法，并要求了解电桥灵敏度与元件参数之间的关系，从而正确选择这些元件，以到达所要求的测量精度。二、试验原理电阻按其阻值可分为高、中、低三大类，R≤1Ω的电阻为低值电阻，R>1MΩ1、惠斯通电桥的工作原理6.1.2-1所示。图6.1.2-12、电桥的灵敏度电桥是否平衡，是由检流计有无偏转来推断的，而检流计的灵敏度总是有限R0IGIG小到检流计觉察不出来，Rx=R0+△R0，△R0就是由于检流计灵敏度不够高而带来的测量误差△Rx。引入电桥的灵敏度，定义为S=△n/(△Rx/Rx)式中的△Rx是在电桥平衡后Rx的微小转变量〔实际上假设是待测电阻Rx不能转变时，可通过转变标准电阻R0R0来测电桥灵敏度〕，△n是由于△Rxn越大，说明电桥灵敏度越高，带来的测量误差就越小。S的表达式可变换为S=△n/(△R0/R0)=△n/△IG〔△IG/(△R0/R0)〕=S1S21其中S1

是检流计自身的灵敏度，S2=△IG/(△R0/R0)由线路构造打算，故称电S2与电源电压、检流计的阻及桥臂电阻等有关3、交换法〔互易法〕减小和修正自搭电桥的系统误差自搭一个电桥，不考虑灵敏度，R1R2R0引起的误差为△Rx/Rx=△R1/R1+△R2/R2+△R0/R0。为减小误差，把图6.1.2-1电桥平衡中的R1、R2互换，调整0R0IG=0，此时的R0记为R’,则有01 Rx=R2/RR1 R RR，0 0这样就消退了R1、R2造成的误差。这种方法称为交换法，由此方法测量Rx的误差为△Rx/Rx=1/2(△R0/R0+△R0’/R0’)R0R0选用具有肯定精度的标准电阻箱，则系统误差可以大大减小。三、试验容1、按直流电桥试验的试验电路图，正确连线。2、线路连接好以后，检流计调零。3、调整直流电桥平衡。4、测量并计算出待测电阻值Rx，微调电路中的电阻箱，测量并依据电桥灵敏度公式:S=△n/(△Rx/Rx)或S=△n/(△R0/R0)计算出直流电桥的电桥灵敏度。5、记录数据，并计算出待测电阻值。四、试验仪器本试验用到的试验仪器有：电压源、滑线变阻器〔2个〕、四线电阻箱〔3个〕、检流计、待测电阻、电源开关，试验场景如以下图组所示：直流电桥〔散装版〕电压源：电源开关：电源指示灯：调整电压值旋钮：试验场景中的图片如下：滑线变阻器：滑动片：微调按钮：试验场景图，如以下图所示：四线电阻箱：四线电阻箱，为电路供给肯定大小的电阻，同时有分压的功能，电阻箱上有六个不同档位的旋钮，依次对0.1Ω1Ω10Ω100Ω1000Ω10000Ω0—9，共10个刻度值。左击电阻箱上的旋钮，旋钮顺时针旋试验场景中的图片如以下图所示：检流计：检流计在电路中充当平衡指示器的作用，它主要由两个接线柱、一个调零旋钮、一个档位旋钮、一个短路按钮和一个电计按钮组成。如以下图所示：调零旋钮：进展检流计调零工作时用到，给检流计调零。档位旋钮：打到红点所在位置，检流计处于短路状态；打到白点位置检流计处于直接状态，也就是工作状态。电源开关：电源开关，掌握电路的闭合。界面中有两个按钮，一个是闭合，一个是断开。场景中的图片如以下图所示：点击闭合，开关闭合，显示闭合图片；点击断开，开关断开，显示断开图片。试验场景中的图片如以下图所示：待测电阻：待测电阻，为电路供给肯定大小的电阻，在试验中不需要调整，是试验中需要被测量的量，没有调整界面，场景图如以下图所示：五、试验指导1、主窗口介绍成功进入试验场景窗体，试验场景的主窗体如以下图组所示：直流电桥〔散装版〕试验中可能用到的工具；点击帮助菜单项，弹出帮助文档。在场景的下方，从左到右，依次是“试验仪器栏”、“试验提示栏”和“实到试验场景中去，供试验使用。试验提示栏，即时提示试验信息或相关的操作信的切换。试验大场景主要由一桌子组成，本试验中，试验仪器都放在桌子上面。在试验场景中，可以在肯定围拖动指定仪器。把鼠标放在仪器上面，Delete键，可以删除指定仪器到仪器栏。双击场景中的仪器可以进入仪器的调整窗体。〔散装版〕的试验仪器较多，所以它试验仪器不允许拖动和删除。2、连线当鼠标移动到试验仪器接线柱的上方，拖动鼠标，便会产生“导线”，当鼠标移动到另一个接线柱的时候，松开鼠标，两个接线柱之间便产生一条导线，连线成此次连线失败。依据试验电路图正确连线，连线操作完成，如以下图所示：3、检流计调零线路连接完毕后，断开电源开关，翻开检流计调整界面，按下检流计的电计〔白点所在位置〕，旋转调零旋钮，并观看检流计的指针，当检流计的指针指向零点，调零成功。如以下图所示：4、依据试验容调整电路滑线变阻器调整。试验刚开头时，电桥一般处于不平衡状态，为了防着电桥渐渐平衡，再渐渐减小滑线变阻器的阻值，以提高检测的灵敏度。块下的“确定状态”按钮，保存连线状态。在数据表格的相应位置，记录下电阻箱R1、R2、R3(即R0处)的电阻值。然后互换电路中的电阻箱R1、R2R3使电桥平衡，并在列表的相应位置登记R3的值〔即R0”处〕，依据互换法测电阻公式，计算出未知电阻Rx格相应位置。测量电桥灵敏度。依据待测电阻值，调整并设定电阻箱R1、R2、电压击“测量并计算出电桥的灵敏度”模块下的“确定状态”按钮，保存状态。确定测量灵敏度的环境以后，调整电阻箱R3使电桥平衡，登记电桥平衡时电阻箱R3的值〔即下面列表中的R0〕，然后在小围转变电阻箱R3的电阻R0，和检流计指针相对平衡位置偏转的格数，即△n0，测量三次，记录试验数据，依据计算电桥灵敏度公式计算出电桥灵敏度的平均值，填入数据表格的相应位置。直流电桥灵敏度争论。确定测量灵敏度的环境以后，依次把电压表的电压打到0.5V、1.0V、1.5V、2.0V、2.5V、3.0V，分别在这些电压下调整电阻箱R3使电桥平衡，登记电桥平衡时电阻箱R3的值，然后在小围转变电阻箱R3的电阻值，登记电阻箱相对平衡位置转变的值,即△R0，和检流计指针相对平衡位置偏转的格数，即△n0，记录测量数据，并依据测量数据计算出相应电桥环境下的电桥灵敏度。记录数据程序供给记录数据表格，在做试验的