浙江理工大学物理实验中心

1. 浙江理工大学物理实验中心 直流电桥测电阻

2. 直流电桥测电阻 背景及意义 实验目的 实验装置 实验原理 内容及步骤 思考与讨论

3. 背景及意义 电桥法测量是一种很重要的测量技术，广泛应用于电磁测量，也广泛应用于非电量测量。 如：测量电阻、电容、电感、频率、压力、温度等许多物理量。在现代自动控制及仪器仪表中，常利用电桥的这些特点进行设计、调试和控制。 电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥。 单臂电桥：又称为惠斯通电桥，主要用于精确测量中值电阻。 双臂电桥：又称为开尔文电桥，主要用于精确测量低值电阻。 本次实验主要是学习应用惠斯通电桥测电阻。

4. 实验目的 ●掌握用电桥测量电阻的原理和方法 ●学会使用单臂及箱式惠斯登电桥测量电阻

5. 实验原理 B R1 Rs I1 G Ig A ○ C 1.5KΩ K2 I2 ○ Rx R2 D （10-3） E K1 ○ ○ 一、单臂电桥原理 若调节R使桥两端的B点和D点电位相等，电流计中电流为零，电桥达到平衡，这时可得 I1R1=I2R2（10-1） I1RS=I2RX （10-2） 两式相除可得： 只要电流计足够灵敏，等式（10-3）就能成立，被测电阻RX可以从R1、R2、RS三个已知的标准电阻求得。这一过程相当于把RX和标准电阻相比较，因而测量的准确度较高。

6. 二、单臂电桥测电阻的误差 a.电桥灵敏度（Sb）带来的误差 电桥是否已经平衡，依赖于判断检流计是否指零。因而检流计的灵敏度大小直接影响了判断性。换言之，判断检流计是否指零所产生的误差决定了电桥的灵敏度。 电桥平衡时，改变单位电阻检流计的偏转格数α称作电桥灵敏度。 Sb越大，表示电桥越灵敏，判断就越准确。 通常假定仪表标尺的2/10分度为难以分辨的界限，于是由电桥灵敏度带来的误差为

7. 由于 ，可导出求算Rx的相对误差为 b.桥臂电阻带来的误差 若保持R1和R2比值不变，把RS与RX二个桥臂位置交换，再调节RS使电桥平衡。分别测出交换前、后电桥平衡时比较臂RS的示值RS1及RS2,可得到 这样就消除了由R1和R2本身的误差而带来的系统误差。 它只与电阻箱RS的仪器误差有关。

8. 结论： ●总误差等于检流计不灵敏误差与桥臂误差之和。即： ●测量中将某些条件相互交换，使产生的系统误差方向相反，从而抵消测量中的部分系统误差，称作交换法，它是处理系统误差的基本方法之一。

9. 实验装置 ●箱式直流电桥

10. ●箱式电桥

11. ●灵敏检流计

12. 实验内容与步骤 1.清点主要仪器，按测量电路图安置仪器，连接电路； 2 .利用自搭电桥及交换法测量电阻，并测量电桥的灵敏度，计算测量不确定度； 3. 利用箱式电桥QJ–23测Rx的电阻值,并根据仪器级别计算每次测量值的，最后记为 :

13. 收获在于努力！