【精选】惠斯通电桥测电阻——实验报告.pdf

实验十五 惠斯通电桥测电阻 实验目的 1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。 2、学会正确使用箱式电桥测电阻的方法。 3、了解提高电桥灵敏度的几种途径 实验器材 1．箱式惠斯通电桥（QJ23 型）、 2 ．电阻箱（ZX21 型两只，ZX36 型 一只）、 3 ．电阻板、4 ．检流计、5 ．滑线变阻器、6 ．直流稳压电源。 实验原理 电桥法测量是一种很重要的测量技术。由于电桥法线路原理简明，仪器 结构简单，操作方便，测量的灵敏度和精确度较高等优点，使它广泛应用于 电磁测量，也广泛应用于非电量测量。电桥可以测量电阻、电容、电感、频 率、压力、温度等许多物理量。同时，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。 1． 惠斯通电桥的线路原理 惠斯通电桥的线路原理如图１５－1 所示。四个电阻 R ，R ，R 和 R 1 2 x S 联成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂，其中：R ，R 组成比例臂， 1 2 Rx 为待测臂，RS 为比较臂，四边形的一条对角线AC 中接电源E ，另一条对 角线BD 中接检流计G 。所谓“桥”就是指接有检流计的BD 这条对角线， 检流计用来判断B ，D 两点电位是否相等，或者说判断“桥”上有无电流通 过。 电桥没调平衡时，“桥”上有电流通过检流计，当适当调节各臂电阻，可 使“桥”上无电流，即B ，D 两点电位相等，电桥达到了平衡。此时的等效 电路如图１５－2 所示。 根据图１５－2 很容易证明 R R 1 x R R 2 s R 1 R R x s R 2 （１５ －１） 此式即电桥的平衡条件。如果已知 R ，R ，R ，则待测电阻R 可求得。设 1 2 S x 式( １５－1)中的R ／R =K ，则有 1 2 R =K · R x S （１５－２） 式中的 K 称为比例系数。在箱式电桥测电阻中，只要调 K 值而无需分别调 R 、R 的值，因为箱式电桥上设置有一个旋钮K 值，并不另外分 R 、R 。 1 2 1 2 但在自组式电桥电路中，则需要分别调节两只电阻箱（R 和 R ），从而得到