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大连民族学院大学物理试验教学中心试验六惠斯通电桥
电桥电路在电学中是一种很基本的电路。利用电桥平衡原理构成的电测仪器,不仅可以测电阻,也可以测电容、电感,并可通过这些物理量的测量来间接测量非电学量,例如温度、压力等,因此电桥电路在自动化仪表和自动控制中有着广泛的应用。 * 大连民族学院大学物理实验教学中心 * 大连民族学院大学物理实验教学中心 实验六 惠斯通电桥 Chapter 3 Fundamental physics experiment Experiment 6 Wheatstone bridge 实验目的: 1.掌握惠斯通电桥测量电阻的基本方法。 2.掌握自组惠斯通电桥的基本原理。 实验原理 R1,R2是已知标准电阻 ; Rs是可变标准电阻; Rx是被测电阻 B,D间接检流计。接通电路后,检流计一般不示零,说明B,D两点电位不相等,通过调节Rs,使检流计中无电流通过(IK=0),此时电 达到平衡。 令M=R1/R2,称为“倍率”,用M表示,则式(2)可写为Rx=M·Rs。因此当电桥调平衡后,只要读出M和Rs值,待测电阻Rx便可得到。 实验原理 电桥平衡的条件是B,D 两点电位相等 ,即 又 所以有 电桥相对灵敏度 检流计偏转一格相当于被测电阻的相对变化为 。例如S=50(格),则当Rx改变=2%时,检流计可以有一格的偏转。通常观测者可以察觉出0.2格的偏转,这就是说,由于检流计灵敏度的因素所带来的测量误差 在一般情况下,Rx是固定电阻,阻值不能改变。可以证 明,在电桥平衡时有 所以上式可写成: 箱式电桥介绍 1.将被测电阻连接在X1和X2两个 端钮间。 2.估测被测电阻之近似值,将倍 率旋钮和比较臂旋钮旋至适当档 位。并调整检流计上的零位调节 器,使检流计指针停在零线上。 3.按下按钮“B0”和“G1” ,分别调整四个比较臂旋钮,直至检流计指针基本指零,放开“G1” ,随即再按下“G0” ,再次调整四个比较臂旋钮,,直至检流计指针指零为止。 4. 操作时应注意,按钮的顺序是先按B后接G,先放G后放 实验任务及操作步骤 1、按实验室提供的自组电桥板及有关器件按图2 连接线路,组装惠斯通电桥,并用它来测量未知电阻 。 2、测电桥相对灵敏度。电桥调平衡后,将Rs改变一微小量±ΔRs,记下检流计指针向左右分别偏转的格数 。 3、用箱式电桥测未知电阻 。 n2 1 20K Rx3 1 3K/3K3 Rx2 1 470 Rx1 Rx n1 ΔRs Rs 倍率M(R1/R2) 标称值 待测电阻 表盘读数Rs 10 20K Rx3 1 3K Rx2 0.1 470 Rx1 Rx 倍率C 标称值 待测电阻 自组电桥 箱式电桥 数据记录表格 数据处理 待测 结果表达式 自组电桥:待测电阻Rx的相对不确定度 本装置 *
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