惠斯登電橋指導(dǎo)教師：杜宇科技樓312

深圳大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握惠斯登電橋測(cè)量電阻的原理及使用方法，學(xué)會(huì)檢測(cè)電橋靈敏度2、掌握非平衡電橋測(cè)量動(dòng)態(tài)電阻的原理和實(shí)驗(yàn)思想

二、實(shí)驗(yàn)原理平衡時(shí):B、D兩點(diǎn)等電位。橋路上無(wú)電流I1I2I1I2其中K=R1/R2叫比例臂1、惠斯登電橋的線路原理問(wèn)題1：在偏離平衡狀態(tài)較遠(yuǎn)時(shí)，如何保護(hù)檢流計(jì)？保護(hù)檢流計(jì)的措施：靈敏度GR0R1RxR21、開(kāi)始測(cè)量時(shí)，不知平衡程度，要把R

放在最大位置（靈敏度最?。?，逐步調(diào)平，然后逐步減小R直至R減為零（靈敏度最大）也能平衡，測(cè)量才結(jié)束。R12345678910X1000-201001020x內(nèi)接外接靈敏度調(diào)零電源指示斷3V9V15Vx10-3x10-2x10-1x1x10x102x103電源選擇G外接RxBGX10012345678910X1012345678910X112345678910問(wèn)題2：如何根據(jù)被測(cè)量的數(shù)量級(jí)選擇比率K?二、QJ23a型電橋的主要規(guī)格電源電壓倍率量程分辨力準(zhǔn)確度基本誤差的允許極限Ω3VX0.0011~11.11Ω0.001Ω0.5Elim=±(0.5%x+0.001)X0.0110~111.1Ω0.01Ω0.1Elim=±(0.1%x+0.01)X0.1100~1111Ω0.1ΩElim=±(0.1%x+0.1)X11~11.11kΩ1ΩElim=±(0.1%x+1)9VX101~111.1kΩ10Ω0.1Elim=±(0.1%x+10)15VX100100~500kΩ100Ω0.2Elim=±(0.2%x+100)X10001~4.999MΩ1kΩ1.0Elim=±(0.5%x+1000)5~11.11MΩx是電橋平衡后測(cè)量盤(pán)的置數(shù)乘以倍率所得的數(shù)值電橋的靈敏度定義：

電橋平衡后，R0改變△R0引起檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)△n格，反映了電橋?qū)﹄娮柘鄬?duì)變化量的分辨能力。二、用非平衡電橋測(cè)動(dòng)態(tài)電阻內(nèi)部電路圖1．將1，2，3端短路，8，9端短路，待測(cè)電阻Rx接在7，8兩端，毫伏表當(dāng)作檢流計(jì)，當(dāng)毫伏表指零，即構(gòu)成惠斯登電橋；此時(shí)，Rx=(R2/R1)R3。非平衡電橋原理圖mvR1R3R2123456789BG123456789電源指示斷雙橋3V6V9Vmv內(nèi)接輸出GR1X100012345678910X10012345678910X1012345678910X112345678910R2X100012345678910X10012345678910X1012345678910X112345678910R3X100012345678910X10012345678910X1012345678910X112345678910三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟：用QJ—23型惠斯登箱式電橋測(cè)量Rx1、Rx2、Rx3三個(gè)電阻:（1）開(kāi)機(jī)前檢查B鍵,G鍵鍵是否處于斷開(kāi)位置。（2）選擇3V電源，檢流計(jì)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥向內(nèi)接，調(diào)節(jié)檢流計(jì)指針至零.（3）將Rx接在QJ—23a型箱式電橋的Rx接線柱上，根據(jù)待測(cè)電阻的近似參考值選擇適當(dāng)?shù)谋嚷蔏，將電橋的電阻箱值至于相應(yīng)的位置。（4）將靈敏度旋鈕按逆時(shí)針旋至最小，按下按鈕B，再按下按鈕G(如果指針偏轉(zhuǎn)很大,偏轉(zhuǎn)速度很快,請(qǐng)立即斷開(kāi)G),調(diào)節(jié)比較臂旋鈕的阻值R0，使檢流計(jì)指針為零（電橋平衡了嗎？）；適當(dāng)放大靈敏度，檢流計(jì)指針可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)，再次調(diào)節(jié)比較臂旋鈕的阻值R0使檢流計(jì)指針為零，如此反復(fù)調(diào)節(jié)，直到靈敏度最大時(shí)，檢流計(jì)指針為零，電橋才算平衡.記錄K和Ro數(shù)值；測(cè)量電橋靈敏度改變R0,增加或減少ΔR0，（應(yīng)注意：ΔR0不宜太大，以使檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)不超過(guò)滿刻度為依據(jù)。）使檢流計(jì)指針向左和向右各偏轉(zhuǎn)20格左右，分別記錄ΔR0和Δn。注意：測(cè)量靈敏度前檢流計(jì)指針可能不嚴(yán)格為零，將它用調(diào)零旋鈕暫時(shí)調(diào)零，當(dāng)測(cè)量另一個(gè)電阻時(shí)，要重新調(diào)零。測(cè)量完一個(gè)電阻后,要先斷開(kāi)G,后斷開(kāi)B,將靈敏度旋鈕按逆時(shí)針旋至最小，然后依據(jù)上述方法對(duì)另一電阻進(jìn)行測(cè)量。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟：用非平衡電橋測(cè)動(dòng)態(tài)電阻:（1）將1，2，3端短路，8，9端短路，待測(cè)電阻Rx接在7，8兩端，毫伏表當(dāng)作檢流計(jì)，當(dāng)毫伏表指零，即構(gòu)成惠斯登電橋；此時(shí)，Rx=(R1/R2)R3。此處的Rx用專用電阻。（2）測(cè)量時(shí)，水浴鍋內(nèi)加入適量（約2/3杯）清水，先不通接水浴鍋電源，取R1＝R2=110Ω,在室溫下調(diào)節(jié)R3，使毫伏表盡量指零(一般調(diào)不到零)，此時(shí)，Rx0≈R3，記下室溫，Rx0及毫伏表讀數(shù)；然后接通水浴電源，使水浴鍋內(nèi)待測(cè)電阻加熱，以改變其溫度，當(dāng)溫度達(dá)到一定值后，記錄溫度和相應(yīng)的毫伏表讀數(shù)；繼續(xù)加熱，測(cè)定下一組溫度的數(shù)據(jù)，每隔10oC測(cè)一組數(shù)據(jù)，直到溫度為90oC為止。（3）保持R1，R2，R3數(shù)值不變，將Rx換成電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱到110Ω，記下毫伏表讀數(shù)；然后每增加5Ω，記錄下毫伏表讀數(shù)，直到電阻為140Ω為止。五、數(shù)據(jù)記錄：Rx1Rx2Rx3比率K0.1R0/Ω4998檢流計(jì)指針偏向偏左偏右偏左偏右偏左偏右Δn/格13.020.7/Ω49904984ΔR0=|R0-

|S=R0Δn/ΔR0五、數(shù)據(jù)記錄：T/℃室溫30405060708090ΔV/mVR/Ω110115120125130135140ΔV/mV用非平衡電橋測(cè)量動(dòng)態(tài)電阻

六、數(shù)據(jù)處理與作圖：1、計(jì)算出三個(gè)待測(cè)電阻及靈敏度的值。2、做T-V，R-V表；以T為橫坐標(biāo)，V為縱坐標(biāo)，用坐標(biāo)紙或計(jì)算機(jī)作圖；R為橫坐標(biāo)，V為縱坐標(biāo)，在同一張坐標(biāo)紙上以適當(dāng)?shù)谋攘校╒按同一比例）作圖。3、從V-T，V－R圖中內(nèi)取7組（R，T）值，作出T－R圖。七、思考題：1、使電橋測(cè)量誤差增大的主要原因是什么？如何提高電橋的靈敏度？