实验四用惠斯通电桥测电阻

实验四  用惠斯通电桥电阻
混凝土泵送剂[目的]
1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理
2、学会正确使用箱式电桥测电阻的方法
3、了解电桥灵敏度的概念
[仪器用具]
滑线式简易电桥,检流计 干电池箱式电桥(QJ23型,66-7A 型)板式待测电阻1.5K Ω、3K Ω、4.3K Ω。
[原理]
1、线路原理
电桥的原理性线路如图
4-1所示,四个电阻
R 1,R x ,R O ,R 2串联
成电桥的四个臂,其 中R x 为待测电阻,R o  比较(调节)臂电阻, R 1,R 2,称为比率臂电 阻,
ilvs在两组对角线上 分别联上检流计和电源。 如果桥臂各电阻是任意 值,一般B 端和D 端电 位不相等,检流计中就 会有电流通过,适当选
择各桥臂电阻,当B 、D 两点电位相等时,通过检流计的电流 Ig=0,由分压原理可得:
或 R X =                          (3.1)
2
1
R R R R x  0
1R R
节能煤气灶当桥臂电阻满足式(3.1)时,称电桥达到了平衡。通过调整R 0,R 1,R 2的电阻值,可使电桥平衡。如果R 0和电阻比R 1/R 2为已知,则可求出待测电阻R X 。
2、电桥的灵敏度
切筋
式(3.1)是在电桥平衡的条件下推导出来的,而电桥是否平衡,实验上是看检流计有无偏转来判断,
检流计的灵敏度总是有限的,而使用电桥测量电阻的精密度主要取决于电桥的灵敏度。在已经平衡的电桥里若使比较(调节)臂R 0改变一个微小量△R 0,电桥偏离平衡后,检流计若偏转△n 个格,则电桥相对灵敏度S 定义为
S=                                (相对灵敏度)
表示改变单位电阻时,检流计偏转的格数,S 愈大,对平衡的判断也愈灵敏。因而能提高测量的精确度。
[仪器描述]
箱式电桥的基本线路与图4-1相同,它只不过是把整个仪器都装入箱内。常用的QJ-23型电桥面板的布臵图与内部电路如图4-2(a )和(b )所示。其测量范围为1—106Ω。
00
/)/(R R n S R n ∆∆=Ω∆∆
(b)
图4-2
1、板面旋钮和接线柱的功用
B+、B-外接电源接线柱,若只用内部电源时,应用联接片将两接线柱联接起来。
G外接:外接检流计接线柱,当用内附检流计时,应用联接片将其联接起来。
恒温恒湿净化实验室G内接:用外接检流计时,需用联接片将其联接起来。使用完电桥或搬动电桥时亦用联接片将其联接起来,使内附检流计短路。
B按钮:电源按接开关,按下B则接通电源,若需长时间接通电源按下B顺时针转90度锁住。
rs232 ttl
比较(调节)臂旋钮R0:其值可由四个十进位读数盘读出其用法同电阻箱。
比率臂旋钮N:N等于图4-1中的R1/R2,其值可直接从比率臂上读出,被测电阻R x=NR。
调零旋钮:利用检流计上面的圆形旋钮,可左右微调检流计指针指在
零点,转动时要轻微、缓慢,以免扭断检流计
2、箱式电桥的使用方法:
(1)放平电桥,断开内接检流计联接片,按要求接好电源联接片和检流计联接片,让检流计指针自由摆动,待表针停稳后,就可调整调零旋钮。
(2)在R X 两接线柱间接上被测电阻。
(3)根据待测电阻的大致数值(可参看标称值或用万用表粗测),选择合适的比率臂,使测量结果保持四位有效数字。亦即使调节臂电阻R 0保持K Ω的数量级,测量时用跃接法按下B 和G 按钮,根据检流计编转的方向,改变R o 的数值(增大或减小),反复调节直至检流计G 指零电桥平衡。
(4)测量时,应先接通“B ”后接通“G ”,断开时,先放开“G ”再放开“B ”。
(5)使用完毕,必须断开“B ”和“G ”按钮,并将检流计联接在“内接”位臵,以保护检流计。
[内容步骤]
1、用电阻箱、检流计、滑线式板式电桥测量电阻及其相应的灵敏度。 (1)取R 1/R 2=1,板式电桥        先取R 0(电阻箱)等于R X 的标
值,按电键K E ,观察检流计指针偏转方向和大小,然后改变R 0直至检流计指针指零。记录此时R 0的数值。使R 0改变一个微小量△R 0,观察检流计偏转格数,记录△R 0及偏转格数△n 。
(2)取R 1/R 2=4、0.25重复以上测量,并记录相应的R 0 (3)换R X1为R X2、R X3,重复以上测量,并记录相应的R 0 (4)将所得数据记入表4-1
2、用箱式电桥测量同样规格的三种电阻及相应电桥灵敏度 (1)按箱式电桥的使用方法进行测量。
2121L L R R
(2)将所得数据记入表4-2
[数据与数据处理]
一、原始数据表
表4-1
表4-2
二、计算两种方法的测量结果
思考题:
1、电桥电路联接无误,合上开关,调节比较臂电阻(1)无论如何调节,检流计指针都不动,电路中什么地方可能有故障?(2)无论如何调

本文发布于:2024-09-22 09:40:35,感谢您对本站的认可!

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