实验3惠斯通电桥
测量电阻常用伏安法和电桥法。由于伏安法测量中电表的内阻会对测量带来附加误差,测量精度受到限制。电桥是用比较法测量电阻的仪器,电桥测量的特点是灵敏、准确和使用方便。电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。电桥不但可以测量电阻、电容、电感,还可以通过测量传感器的电阻变化,间接测量温度、压力、应变、真空度和加速度等非电学量,所以被广泛应用于现代工业自动控制,非电量电测法中。直流电桥又可分为平衡电桥和非平衡电桥。平衡电桥采样调节电桥平衡测量待测电阻值,主要用于测量处于稳定状态的物理量;非平衡电桥直接测量电桥的输出,通过计算得到物理量的值,非平衡电桥主要用于测量处于变化状态的物理量。本实验的惠斯通电桥为直流电桥,又名直流单臂电桥,主要用于测量中等数量级电阻(1010量级),虽然
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它的这种功能在生产和科研的大多数场合中已被其他仪器(如万用表)所取代,但是电桥电路却在自动检测,自动控制等多个领域得到广泛应用。因此,本实验不仅是要学会组装电桥测量电阻,了解基本实验方法平衡法和比较法,更重要的是通过测量电阻掌握调整电桥平衡方法,从而了解平衡电桥的基本特性,为在自动控制以及检测电路中应用电桥电路打下一个良好基础。
对于低电阻(1010量级)的测量,要考虑其接触电阻、导线电阻的影响,应
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使用开尔文电桥即直流双臂电桥,对于高电阻(10量级)则可考虑用冲击电流计等方
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法。【实验目的】1掌握惠斯通电桥的结构特点和测量电阻的原理。2练习按电路图连接线路。3掌握调整电桥平衡的方法。
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f4研究电桥灵敏度。5学习系统误差的分析方法初步掌握消除和减小部分系统误差的方法。【实验原理】1惠斯通电桥的结构及测量原理(1)惠斯通电桥的结构图1是惠斯通桥的结构图。4个电阻R1R2R0Rx连成四边形,称为电桥的4个臂,其中R1R2称为比例臂,Rx为待测臂,R0为比较臂。四边形的对角线AB接上电源,称为电桥的“电源对角线”E为电源。,四边形的另一个对角线CD连有检流计,称为“桥”,图1惠斯通电桥原理图
R保护为阻值较大的可变电阻,在电桥不平衡时取大阻值保护检流计,在电桥接近平衡时减
少其阻值以提高检流计的灵敏度,电桥平衡时取R保护等于零。(2)惠斯电桥处通电桥的测量原理。在图1中,将电源接通后,当C、D两点之间的电位不相等时,桥路中的电流Ig≠0,此时检流计的指针发生偏转,当C、r