直流双臂电桥测低值电阻的资料.ppt

直流双臂电桥测低值电阻 制作人 Word制作 数据处理 答辩人:  实验目的 1.学习用双臂电桥测低电阻的原理和方法。 2.了解测低值电阻时接线电阻和接触电阻的影响 及其避免的方法。 3.测定金属棒的电阻率。  实验原理 1.电阻的四端接法 图1中C1、C2是电流端,通常接电源回路,从而将这两端的引线电阻 和接触电阻折合到电源回路的其它串联电阻中;P1、P2是电压端,通常 接测量电压用的高电阻回路或电流为零的补偿回路,从而使这两端的引 线电阻和接触电阻对测量的影响大为减少。采用这种接法的电阻称为四 端电阻 图1电阻的四端接法  实验原理 2、本实验使用的是QJ44型双臂电桥,其工作原理如图2所示。图2中待 测电阻R和比较用的标准低电阻R均采用四端接法。从电桥中看出,当 桥臂电阻R1、R2、R3、R4取值较大时(109),与它们对应的导线电 阻与接触电阻都可以忽略不计。待测电阻电阻R和标准低电阻R的电压 端P1、P1、P2、P2的附加电阻由于和高阻值桥臂串联,其影响就大大 减少;两个靠外侧的电流端C1、C的附加电阻串联在电源回路中,对电 桥没有影响;两个内侧的电流端C2、C2的附加电阻和连线电路总和为r ,只要适当调节R1、R2、R3、R4的阻值,就可以消除r对测量结果的影 图2双臂电桥原理图  实验原理 调节电阻R1、R2、R3、R4,使流过检流计G的电流为零,电桥达到平衡,根据 基尔霍夫定理得到以下三个回路方程 l1·R1=l3·RN+lz·R2 2·(R2+R4)=(3-12)T  将上面三式联解,并消去1、2和3可得 RxRRMI RAr(R1 R2)(1) 式(1)就是双臂电桥的平衡条件,可见对测量结果是有影响的。为了 使待测电阻尺的值便于计算及消除r对测量结果的影响,可以设法使第二 项为零。通常把双臂电桥做成同轴联动式,使得在调整平衡时尺1、R2、 R3和尺4同时改变,而始终保持成比例。即 R1 R2 (2) 在此情况下,不管r多大,第二项总为零。于是平衡条件简化为 Rn(3)或Rx=R2 (4) R1 从上面的推导看出,双臂电桥的平衡条件和单臂电桥的平衡条件形式上 致,而电阻r以消除在平衡条件中,因此r的大小并不影响测量结果 这是双臂电桥的特点  实验设备 1、QJ44型双臂电桥面板布置图 (1)检流计; 能。(2)电桥外接工作电源接线柱 (3)检流计电源开关 (4)检流计灵敏度调节旋钮; (5)滑线读数盘; (6)步进读数开关 (7)检流计按钮开关 (8)电桥工作电源按钮开关 (9)倍率读数开关 (10、13)被测电阻电流端接线柱 (11)检流计电气调零旋钮 (12)被测电阻电位端接线柱  2、仪器结构 (1)QJ44型双臂电桥比例臂由×100、×10、×1、×0.1和×001所组 成。读数盘由一个十进盘和一个滑线盘组成的 (2)检流计包括一个调制型放大器、一个调零电位器和一个调节灵敏度 电位器以及一个检流计表头。表头上备有机械调零装置,在测量前,可预 先调整零位。当放大器接通电源后,若表针不在中间零位,可用调零电位 器,调整表针至中央零位。 (3)在检流计和电源回路中设有可锁住的按钮开关。 (4)QJ44型双臂电阻电桥的原理线路如图所示 X100x10x1x01X001 LDXO0IQ H□  3、电桥各量程,有效量程,等级指数和基准值如下表所示 量程倍率有效量程(2)等级指数(C)基准值R、(2) ×100 0.2 10 0.1~1.1 0.2 1 0.01~0.11 0.2 0 ×0.1 0.001~0.011 0.5 0.01 0.01 0.0001~00011 0.001  4、使用方法 (1)将仪器连好专用电源线,插入220V插座打开后面的电源开关,电桥 就能工作 (2)将被测电阻,按四端连接法,接在电桥相应的C、P1、C2、P2的接 线柱上,如图所示,AB之间为被测电阻 (3)‘B1”开关打到“通”位置,检流计工作电源接通,等待5min后,调节 检流计指针指在零位上 (4)估计待测电阻值大小,选择适当量程倍率位置,先按下G按钮,再按 下“B按钮,调节步进和滑线读数盘,使检流计指针在零位上,电桥平衡,被 测电阻按下式计算 待测电阻值(Rx)=量程倍率读数 步盘读数+滑线盘读数 (5)在测量未知电阻时,为保护检流计指针不被打坏,检流计的灵敏度调节 旋钮应放在最低位置,使电桥初步平衡后再提高检流计灵敏度。在改变检流 计灵敏度或环境等因素的影响,有时会引起检流计指针偏离零位,在测量之 前,随时都