实验十五   惠斯通电桥测电阻

实验目的

1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。
2、学会正确使用箱式电桥测电阻的方法。
3、了解提高电桥灵敏度的几种途径

实验器材

1．箱式惠斯通电桥（QJ23型）、    2．电阻箱（ZX21型两只，ZX36型一只）、

3．电阻板、4．检流计、5．滑线变阻器、6．直流稳压电源。

实验原理

电桥法测量是一种很重要的测量技术。由于电桥法线路原理简明，仪器结构简单，操作方便，测量的灵敏度和精确度较高等优点，使它广泛应用于电磁测量，也广泛应用于非电量测量。电桥可以测量电阻、电容、电感、频率、压力、温度等许多物理量。同时，在现代自动控制及仪器仪表中，常利用电桥的这些特点进行设计、调试和控制。

    电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥，单臂电桥又称为惠斯通电桥，主要用于精确测量中值电阻。双臂电桥又称为开尔文电桥，主要用于精确测量低值电阻。本次实验主要是学习应用惠斯通电桥测电阻。

 　　1． 惠斯通电桥的线路原理

    惠斯通电桥的线路原理如图１５－1所示。四个电阻R₁，R₂，R_x和R_S联成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂，其中：R₁，R₂组成比例臂，R_x为待测臂，R_S为比较臂，四边形的一条对角线AC中接电源E，另一条对角线BD中接检流计G。所谓“桥”就是指接有检流计的BD这条对角线，检流计用来判断B，D两点电位是否相等，或者说判断“桥”上有无电流通过。

电桥没调平衡时，“桥”上有电流通过检流计，当适当调节各臂电阻，可使“桥”上无电流，即B，D两点电位相等，电桥达到了平衡。此时的等效电路如图１５－2所示。

                 

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肇   庆   学   院

电子信息与机电工程学院普通物理实验  课 实验报告

   07 级  电子(1)  班  2B  组 实验合作者李雄  实验日期  20##年4月16日

姓名:  王英   学号  25号    老师评定                          

 

              实验题目：     惠斯通电桥测电阻 

实验目的：

1．了解电桥测电阻的原理和特点。

2．学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。

3．测出若干个未知电阻的阻值。

实验仪器

电阻箱的型号、规格及各档的等级

实验原理：

1．桥式电路的基本结构。

    电桥的构成包括四个桥臂（比例臂R₂和R₃，比较臂R₄，待测臂R_x），“桥”——平衡指示器（检流计）G和工作电源E。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R_G（滑线变阻器）。

2．电桥平衡的条件。

      惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻（R₂、R₃、R₄、和R_x）、一个“桥”（b、d间所接的灵敏电流计）和一个电源E组成。b、d间接有灵敏电流计G。当b、d两点电位相等时，灵敏电流计G中无电流流过，指针不偏转，此时电桥平衡。所以，电桥平衡的条件是：b、d两点电位相等。此时有

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肇   庆   学   院

              肇   庆   学   院

电子信息与机电工程学院普通物理实验  课 实验报告

   07 级  电子(1)  班  2B  组 实验合作者李雄  实验日期  20##年4月16日

姓名:  王英   学号  25号    老师评定                          

 

              实验题目：     惠斯通电桥测电阻 

实验目的：

1．了解电桥测电阻的原理和特点。

2．学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。

3．测出若干个未知电阻的阻值。

实验仪器

电阻箱的型号、规格及各档的等级

实验原理：

1．桥式电路的基本结构。

    电桥的构成包括四个桥臂（比例臂R₂和R₃，比较臂R₄，待测臂R_x），“桥”——平衡指示器（检流计）G和工作电源E。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R_G（滑线变阻器）。

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参考实验报告 惠斯通电桥测电阻 成都信息工程学院

物理实验报告

姓名： 专业： 班级： 学号： 实验日期： 2006-09-03 实验教室： 5205 指导教师： 一、 实验名称： 惠斯通电桥测电阻

二、 实验目的：

（1）掌握惠斯通电桥测电阻的原理。

（2）学习电路连接和排除简单故障的技能。

（3）学习一种消除系统误差的方法。

（4）学会正确使用箱式电桥。

三、 仪器用具：

电阻箱 仪器编号： 20081203116

指针式检流计 仪器编号： 20050808789

箱式电桥 仪器编号： 19980901112

电源 仪器编号： 19861210557

滑线变阻器

导线，开关，待测电阻等。

四、 实验原理：

（一）电桥测量原理

用待测电阻与标准电阻进行比较的方法测出待测电阻的值，即比较法测电阻。

如图（1）是惠斯通电桥原理图。由可调标准电阻R1、R2、R0和待测电阻Rx组成一个四边形ABCD。其中R1、R2为比例臂，R0为比较臂，Rx为待测臂。对角线AC上连接电源E；另一对角线BD两端通过一只检流计G连通。电桥的“桥”就是指的这条对角线。在自组电桥时，为保护检流计G，通常在桥路的开关旁并联一只电阻。

电桥接通后，一般在桥路上应有电流流过，检流计的指针会发生偏转。如果适

当地调节R1、R2和R0，使D、B两端电势相等，则检流计上无电流流过，指针应指在零位，这时电桥达到平衡。

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参考实验报告 惠斯通电桥测电阻 U?UAD　　；　IX＝I0

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一、实验综述

1、实验目的及要求

（1）掌握惠斯登电桥测量中值电阻的原理和特点

（2）学会自搭惠斯登电桥测量未知电阻，并掌握计算测量结果的不确定度

（3）了解电桥林灵敏度对测量结果的影响，以及常用减小测量无差的办法

2、实验仪器、设备或软件

电阻箱三个，灵敏电流计，箱式电桥，电源，滑线变阻器，开关，待测电阻。

二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）

1、自组电桥测电阻

(1)按教材搭好线路，Rx≈20Ω，将滑线变阻器触头放中间。

(2)将标准电阻箱Rs选取同Rx接近的值。

(3)粗调，接通电源，将电源电压升到5V。

(4)细调，将电源电压升到10V，调节Rs使电桥平衡，记录Rs左。

(5)将Rs和Rx变换位置，重复步骤3、4，记录下Rs右。

(6)重复步骤3、4、5，测量三次，最后测平衡时的灵敏度。

取Rx≈20Ω        L₁:L₂=1:1

a.计算Rs左和Rs右的Δ_仪

Rs左=21.2Ω  Δ_仪=0.2*5%+1*2%+20*1%=0.23Ω

Rs右=18.8Ω  Δ_仪=0.8*5%+8*2%+10*1%=0.30Ω

b. 写出Rs左和Rs右的准确表达结果

Rs左=21.2±0.23/=21.2±0.13Ω

Rs右=18.8±0.3/=18.8±0.20Ω

c. 计算出待测电阻的平均阻值Rx=

         Rx=19.96Ω

d. 在Rs左≈Rs右= Rs的情况下，自组电桥的Rx的相对不确定度传递公

式为：

令Rs=R左    则σR=0.087

e．写出间接测量电阻Rx科学测量结果：

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中国海洋大学实验报告

学生姓名：XXX 专业：XXX 授课教师：XXX 成绩：日期：20xx/9/29 星期五 5、7 节 2 组 号 实验题目：用惠斯通电桥测电阻

实验目的：1.掌握会死通电桥的原理和特点； 2.学习调节电桥平衡的操作方法。

实验仪器：电阻箱、检流计、电源、开关、箱式惠斯通电桥等。

实验原理：

一、惠斯通电桥的线路原理

原理如图所示：

其中R1、R2、和R0均可调节，BD间接入检流计V。调节比例臂R1、R2和比较臂R0.的指针指向零，此时电桥达到平衡，有如下关系：

二．电桥的灵敏度

检流计的灵敏度是有限的，若因检流计的灵敏度有限造成的指针偏转很微小时，依然认为处于平衡状态。假设R1/R2=1,Rx=R0n+R0,R0n即为误差，灵敏度定义如下：

S=n/(Rxn/Rx)， 式中Rxn是电桥平衡后Rx的微小改变量，n是电桥偏离平衡时检流计的偏转格数，S越大，电桥越灵敏。在实际测量中用R0代替Rx的改变，可以证明： S=n/(R0n/R0)= n/(R1n/R1)= n/(R2n/R2)= n/(Rxn/Rx) 进一步可表示为：

S= n/(R0n/R0)=n/Ign(Ign/(R0n/R0))=S1×S2，其中S1= n/Ign是检流计本身的灵敏度，S2= Ign/(R0n/R0)是电桥线路的灵敏度。S2和电源电压、检流计本身灵敏度、桥臂的搭配及桥路电阻大小有关。 三、箱式惠斯通电桥

试验用QJ23型电桥，Rx设有接入待测电阻的接线柱，检流计左侧三个接线柱是连接端，用短路铜片把“外接”接线柱短路时，可用内检流计，短路“内接”接线柱时，可接入外接检流计，仪器上方有“+”、“-”标记的接线柱用来接电源。

实验内容及步骤：

1. 如图连接成电桥，图中Rh是保护电阻。操作时，电桥极不平衡，为了防止够大的电流

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肇   庆   学   院

电子信息与机电工程学院普通物理实验  课 实验报告

      级     班     组   实验合作者         实验日期     年   月   日

姓名:          学号        老师评定                          

 

              实验题目：     惠斯通电桥测电阻 

实验目的：

1．了解电桥测电阻的原理和特点。

2．学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。

3．测出若干个未知电阻的阻值。

实验仪器

电阻箱的型号、规格及各档的等级

实验原理：

1．桥式电路的基本结构。

    电桥的构成包括四个桥臂（比例臂R₂和R₃，比较臂R₄，待测臂R_x），“桥”——平衡指示器（检流计）G和工作电源E。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R_G（滑线变阻器）。

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