直流电桥测电阻-预习报告

实验 3.3直流电桥测电阻（包括补充材料：非平衡桥）预习报告水工 71 石健2007010241 一． 实验目的1.了解单电桥测电阻的原理，初步掌握直流单电桥的使用方法；2.单电桥测量铜丝的电阻温度系数，学习用作图法和直线拟合法处理数据；3.了解双电桥测量低电阻的原理，初步掌握双电桥的使用方法。二． 实验原理2.1 惠斯通电桥测电阻惠斯通电桥是最常用的直流电桥。其中，和是已知阻值的标准电阻，他们和被测电阻构成四个 “臂”，对角 B 和 D之间接有检流计G，它像桥一样。 若调节 R使测流计中电流为0，则桥两端B 和 D 点的电位相等，电桥达到平衡，这时可得：，两式相除可得：只要检流计足够灵敏， 上式就能相当好地成立，就能用三个标准电阻的值来求得，而与电源电压无关。从而测量的准确度较高。单电桥的实际电路如右图所示。将和做成比值为的比率臂，则被测电阻为其中，共分 7 个档： 0.001 ～1000，图 1 电桥原理简图图 1 电桥原理简图图 2 单电桥电路图图 4 双电桥原理图为测量臂，由4 个十进位的电阻盘组成。图中电阻单位为。2.2 铜丝的电阻温度系数任何物体的电阻都与温度有关。多数金属的电阻随温度升高而增大，有如下关系式式中，分别是、时金属的电阻值；是电阻温度系数，单位是（）。严格地说，一般与温度有关， 但对本实验所用的纯铜材料来说，在～的范围内的变化很小，可当作常数，即与 t 呈线性关系 。于是利用金属电阻随温度变化的性质，可制成电阻温度计来测温。例如铂电阻温度计不仅准确度高、稳定性好，而且从～都能使用。铜电阻温度计在～范围内因其线性性好，应用也较广泛。2.3 双电桥测低电阻用图 2 的电路测电阻时，被测臂上引线、和接点、等处都有一定的电阻，约为～量级。这些引线电阻和接触电阻与待测电阻串联在一起，对低值电阻的测量影响很大。为减小他们的影响，在双电桥中做了两处明显的改进：(1) 被测电阻和测量盘电阻均采用四端接法。(2) 如图 4 所示的双电桥中增设了两个臂和，其阻值较高。流过检测流计的电流为 0 时，电桥达到平衡，于是可以得到以下三个方程图 3 低电阻的四端接法上式中各量的意义见图4。解上列方程可得双电桥在结构设计上尽量做到使，并尽量减小电阻，因此可得：同样，在仪器中将做成比率臂，则。这样，电阻和的电压端附加电阻 （即两端的引线电阻和接触电阻）由于和高电阻串联，其影响减小了；两个外侧电流端的附加电阻串联在电源回路中，其影响...