PPT《实验六 惠斯通电桥》

实验六 惠斯通电桥 Chapter

3 Fundamental physics experiment Experiment

6 Wheatstone bridge 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. 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 电源电压:3V470Ω ,30mA;

3KΩ,10mA;

20 KΩ,10mA;

实验线路图