电子测量与仪器
实验指导报告册
（电子信息工程技术、通信技术专业适用）
电子测量与仪器课程组编写
修订日期2012年11月
f实验一：惠氏电桥测电阻
一、实验原理
1惠斯通电桥的测量原理如图1所示，由已知阻值的三个电阻R0、R1、R2和一个待测电阻Rx组成一个四边形，每一条边称为电桥的一个臂，在对角A、B之间接入电源E，对角C、D之间接入检流计G。适当调节R0、R1、R2的阻值，可以使检流计G中无电流流过，即C、D两点的电势相等，电桥的这种状态称为平衡态。电桥的平衡条件为
IAIR1R1IRxRxCIR0R0R保护GIgIR2DE限流电阻BIR2
Rx
R1R0KR0R2
1
图1惠斯通电桥原理图
式中比例系数K称为比率或倍率，通常将R1、R2称为比率臂，将R0称为比较臂。2电桥的灵敏度式1是在电桥平衡的条件下推导出来的，而电桥是否达到真正的平衡状态，是由检流计指针是否有可察觉的偏转来判断的。检流计的灵敏度是有限的，当指针的偏转小于01格时，人眼就很难觉察出来。在电桥平衡时，设某一桥臂的电阻是R，若我们把R改变一个微小量ΔR，电桥就会失去平衡，从而就会有电流流过检流计，如果此电流很小以至于我们未能察觉出检流计指针的偏转，我们就会误认为电桥仍然处于平衡状态。为了定量表示检流计的误差，我们引入电桥灵敏度的概念，它定义为
S

RR2
式中，ΔR为电桥平衡后电阻R的微小改变量，Δ
为电阻R变化后检流计偏离平衡位置的格数，所以S表示电桥对桥臂电阻相对不平衡值ΔRR的反应能力。3滑线式惠斯通电桥滑线式惠斯通电桥的构造如图2所示。A、B、C是装有接线柱的厚铜片（其电阻可以忽略），A、B之间为一根长度为L、截面积和电阻率都均匀的电阻丝。电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动，按下滑键任意触头，此时电阻丝被分成两段，设AD段的长度为L1、电阻为R1，DB的长度为L2、电阻为R2，因此当电桥处于平衡状态时，有RLL1Rx1R01R0R0R2L2LL1
3
f式中，L1的长度可以从电阻丝下面所附的米尺上读出，R0用一个十进制转盘式电阻箱作为标准电阻使用。另外电源E串联了一个滑线变阻器RE，对电路起保护、调节作用。为了消除电阻丝不均匀带来的误差，可用交换R0与Rx的位置重新测量的方法来解决。也就是在测定Rx之后，保持R1、R2不变（即D点的
位置不变），将R0与Rx的位置对调，重新调节R0为R0，使电桥达到平衡，则RLLL1有2R0Rx2R0R0R1L1L14
RLLL1所以2R0Rxr