直流单臂电桥的工作原理和使用方法
查看: 16187|
摘要: 直流电桥是一种利用比较法进行测量的电学测量仪器。比较法的中心思想是将待测量与标准量进行比较以确定其数值，具有测试灵敏度高和使用方便等优点。一、直流单臂电桥的工作原理单臂电桥又称惠斯顿电桥，当需要精确地 ...
直流电桥是一种利用比较法进行测量的电学测量仪器。比较法的中心思想是将待测量与标准量进行比较以确定其数值，具有测试灵敏度高和使用方便等优点。一、直流单臂电桥的工作原理单臂电桥又称惠斯顿电桥，当需要精确地测量中值电阻时，往往采用单臂电桥进行测量。其原理如图1所示。图中Rx为被测电阻，G 为检流计， Rl 、R2 、R3为可调电阻。当满足关系式R1 R3 = R2 Rx 时 , 电路达到平衡。此时检流计中通过的电流为零（指针不动）。我们将R1/R2称为比例臂R3称为比较臂。图2 为QJ23 型直流单臂电桥的面板图。在测量时可根据对被测电阻的粗略估计，选取适当的比较臂的数值乘上比例臂的倍数。 二 、直流单臂电桥的使用方法l ）使用前，先把检流计的锁扣打开，并调节调零器把指针调到零位。2 ）估计被测电阻近似值，然后参照说明书上的表格选择适当的比例臂（倍率），使比例臂可调电阻的各档能够充分利用，以提高其精度。
图1 单臂电桥原理线路3 ）接入电阻时，应选择较粗较短的连接导线，并将接头拧紧，尽量提高测量精度。4 ）在测量电感电路的电阻，如电机、变压器等）时，应先接通按钮，后接通检流计按钮，后接通检流计按钮。测量结束后，应先断开检流计按钮，再断开电源按钮，以免线圈的自感电动势损坏检流计5 ）电桥电路接通后，如检流计指针向“+ ”的方向偏转，应增加比较臂的电阻；反之，如指针向“一”的方向偏转，则应减小比较臂的电阻。反复调节比较臂电阻使指针指向零位为止。读出刻度盘电阻值再乘以倍率，即为所测电阻值。
图2&&&直流单臂电桥面板图1 一倍率旋钮2 一比例臂读数盘6 ）电桥使用完毕后，应立即将检流计的锁扣锁上，以免在搬动过程中，将悬丝震坏。7 ）电池电压偏低会影响电桥的灵敏度，所以如发现电池电压偏低时应及时调换。当采用外接电源时，必须注意极性，且勿使电压超过规定值，否则可能烧坏桥臂电阻。
上一篇：下一篇：
Powered by &
这里是—这里可以学习 —这里是。
栏目导航：下载费用：9 元（CNY） &
&&&&&&&&&&&&单臂电桥测量中值电阻标准报告
其他行业热点推荐
单臂电桥测量中值电阻标准报告
还剩页未读，继续阅读
下载文档到电脑，查找使用更方便
9 元（CNY）
资源描述：1单臂电桥测量中值电阻实验目的1． 掌握单臂电桥测量电阻的原理和方法，熟悉滑线变阻器的使用。2． 学会用交换法减少自搭电桥的测量误差3． 理解检流计和电桥灵敏度的概念。实验原理1、单臂电桥的测量原理如图如果 B、D 两点的电位相等，接上检流计后，指针指零，电桥达到平衡状态，知：R 1／ R2＝R x／R 0所以 Rx＝R 1 R0／R 2＝P R0 （1）当 P 选定后，R x 的测量精度由 R0 决定。R 0 的有效数字越多，测量结果就越准确。所以 P 的选取应以尽量使 R0 读出最多位数为原则。2、交换法修正电桥的误差由（1）式知： （2）021RX????利用交换法测量修正误差，将比较臂 R0 与被测臂 Rx 互换位置，重新调节 R0 至 R0′，使电桥平衡，则： （3）012X??将（1） 式与（2 ） 式相比较，得：（4）0RX?此时，根据仪器相对不确定度的传递，有：（5）)(210X????于是电阻的不确定度只取决于标准电阻 R03、电桥的灵敏度电桥平衡后，若比较臂 R 改变△R ，则电桥失去平衡，有电流 Ig 流经检流计。但 Ig 如果小到使检流计反映不出来，那么实验者仍认为电桥处于平衡，因此说△R 就是检流计由于灵敏度不够所带来的不确定度。所以，电桥灵敏度定义为：（格） （6 ）0/RdS??式中 是对应于电桥平衡后待测电阻相对改变量所引起的检流计的偏转格数d实验仪器5V 直流稳压电源（附开关） 、滑线变阻器、电阻箱、AC5 型直流指针式检流计、待测电阻板、单臂电桥测电阻原理图ＧBxRACDEK1II022QJ23(或 QJ23a)型直流单臂电桥、导线操作要点1. 用自搭电桥测电阻 Rx2 ( 约 120Ω)(1) 连接线路，取 R1∶R 2=1∶1 左右，用交换法测量 Rx2 。(2) 测电桥的灵敏度 ：交换后，读出电桥平衡的比较臂阻值后 , 再将比较臂电阻 R0 改变△R，使S检流计偏转△d = 5 小格，记录△R 值，依据式（6）计算电桥灵敏度。2. 用箱式电桥测量电阻板上的三个电阻 Rx1、R x2、R x3 。对照实物及仪器底面的电路图使用仪器，利用内部电源和检流计，将面板上该连接的地方接好；根据所给电阻 Rx1、R x2、R x3 的近似值分别选取适当的比率 P，使每个电阻的测量值均有四位有效数字；最后参照仪器说明记录不同比例臂时电桥对应的准确度等级。数据处理表一：自搭电桥数据电阻 00?xR0?0R?x?RE2 121.8 122.0 121.9 0.2 0.2 0.2 %16.0?????????? 2.6.812.2.1.00mR?? 00所以： ?????.20x结果表达式： ??2.91xR相对不确定度 %6.?E表二：灵敏度测量电阻 0d?R灵敏度 S2 122.0 6.0 格 0.4 2×103格格3/ ????RdS表三：箱式电桥测电阻电阻 比率 P示数 0测量值 0PRx?x?RE结果表达式 xxR???1 1
0.2% =5.015±0.010kΩ2 0.1
0.3 0.2% =122.0±0.3x?3 0.01
0.05 0.25% =16.95±0.05表中 按公式算出xR?mRxx02..??4?3按 算出RE%10???x误差分析及讨论1． 误差分析：电桥的灵敏度；电阻箱及检流计的仪器误差；各导线的电阻及接触电阻；电阻箱通电会发热，其指示值与实际值不相等。2． 如何提高自搭电桥的灵敏度：适当提高电源电压；选择灵敏度高、内阻低的检流计；适当减小桥臂电阻 Rx＋R 1＋R 2＋R 0的值，且使 2＋R 1／R x＋R 0／R 2的值最小；尽可能减小“桥”上除检流计外的电阻，使桥上的电压尽可能降在检流计上。预习思考题1． AC5 型直流指针式检流计面板上的红、白锁钮、电计钮、短路钮各起什么作用？使用检流计应注意哪些问题？答：锁钮转向“红”点，表示内装的托架把线圈托住，指针不能自由摆动。在不使用检流计应将其调至此状态，避免搬动或受冲击时震断悬挂线圈的金属丝。锁钮转向“白”点，表示指针能自由摆动，可以进入使用状态。按下“电计”钮，表示接通检流计。按下“短路”钮时，与线圈并联的一金属线将线圈短路，表头的线圈上不会有电流流过，此时指针稳定在按下“短路”钮瞬间的位置。因此，为使指针迅速回到零位，可在指针摆动到零位时，立即按下“短路”钮，便可达到目的。2． 用自搭式电桥测电阻时，10kΩ 变阻器起什么作用？应如何操作？答：保护检流计的作用。开始实验时，应将其滑至接入电阻最大的位置，设定比率臂 P，根据待测电阻，估算比较臂的大小并调至理论位置，接通电源，按下检流计“电计”钮，根据指针偏转方向进而调节比较臂的大小。3． 用箱式电桥测电阻时，比率臂 P 的选择应遵循什么原则？答：测量尽可能多的位数为原则，本实验用的箱式电桥比较臂有四位，故要测量四位有效数字。课后思考题1． 当电桥达到平衡，若互换电源与检流计的位置，电桥是否仍保持平衡？试证明。答：仍平衡。因交换前有 R1／R 2＝R x／R 0 成立，互换电源和检流计后，该式仍成立，各电阻分得的电压仍然成比例，流过检流计的电流仍为零。2． 为什么交换法能减小本实验的测量误差？答：平衡时有公式 Rx＝R 1 R0／R 2 成立，R x 的测量精度由 R1、R 2 和 R0 决定；交换（只是改变 Rx 和 R0 的位置，R 1 和 R2 的接触电阻等不会改变）并达到平衡后，有 Rx＝R 2 R0’／R 1，由上两式可得 Rx＝（R 0 R0’） 1/2。显然 R1 和 R2 的影响在交换前后抵消，只取决于精密电阻箱的误差。评分标准(30 分)41. 实验文字部分（10）：实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容、回答预习思考题。2. 数据处理部分（15）：数据表格、计算、结果表达式3. 分析讨论部分（5 ）：误差原因分析、课后思考题 相关资源
= 最新搜索
暂无评论，赶快抢占沙发吧。}