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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 用直流雙臂電橋測低電阻電阻按阻值大小區(qū)分,大致可分為三類:阻值1W以下為低值電阻,在1W到100kW之間的為中值電阻;在100 kW以上的為高值電阻.測量不同阻值的電阻,所用方法是不同的.如用惠斯登電橋測未知電阻Rx時，必須用導(dǎo)線將Rx接到電橋上。但是，導(dǎo)線本身有電阻，接觸點也有電阻，由于導(dǎo)線電阻和接觸電阻（總稱為附加電阻，其數(shù)量級10-2 W ），使Rx的測量不確定度增大。如果Rx是小于1W的電阻，則必須設(shè)法消除導(dǎo)線電阻和接觸電阻對測量結(jié)果的影響，惠斯通電橋?qū)Υ藙t無能為力。雙臂電橋（也叫開爾文電橋）就是為了消除附加電阻對測量結(jié)果的影響而設(shè)計的，它適用于10-610

2、2W電阻的測量。一、實驗基本要求1、熟悉雙臂電橋測量低電阻的原理。2、了解單臂電橋與雙臂電橋的關(guān)系和區(qū)別。3、學(xué)會QJ-42型雙臂電橋測量低電阻的方法。二、儀器簡介序號名稱型號技術(shù)規(guī)格1直流雙臂電橋1臺(使用方法見附錄)QJ42çDç0.00022 W2螺旋測微計1臺量 程： 025 mm分度值： 0.01 mm3游標卡尺1把配件電鍵、導(dǎo)線，米尺（）、四端接法待測低電阻（黃銅棒、鐵棒、粗銅導(dǎo)線）三.實驗原理用單臂電橋測電阻時，未考慮各橋臂之間的連線電阻和各接線端鈕的接觸電阻，這是因為被測電阻和各臂的電阻都比較大，導(dǎo)線電阻和接觸電阻（以下稱附加電阻）很小，對測量結(jié)果的影響可忽

3、略不計。附加電阻約102W量級，在測低電阻時就不能忽略了?？疾旖泳€電阻和接觸電阻對低值電阻測量結(jié)果的影響。圖1為測量電阻Rx的電路，考慮到電流表、毫伏表與測量電阻的接觸電阻后，等效電路如圖2所示。由于毫伏表內(nèi)阻Rg遠大于接觸電阻Ri3和Ri4,所以由RVI得到的電阻是（Rx+ Ri1+ Ri2）。當(dāng)待測電阻Rx很小時，不能忽略接觸電阻Ri1和Ri2對測量結(jié)果的影響。圖1 測量電阻的電路圖 圖2 等效電路圖 圖3 四端接法電路圖 圖4 四端接法等效電路 為消除接觸電阻的影響，接線方式改成四端鈕方式，如圖3所示。A、D為電流端鈕，B、C為電壓端鈕，等效電路如圖4。此時毫伏表上測得電壓為Rx的電壓降

4、，由Rx = V/I即可準確計算出Rx。把四端接法的低電阻接入原單臂電橋，演變成圖5所示的雙臂電橋，等效電路如圖6所示。 標準電阻Rn電流頭接觸電阻為Rin1、R in2，待測電阻Rx的電流頭接觸電阻為Rix1、Rix2，這些接觸電阻都連接到雙臂電橋電流測量回路中，只對總的工作電流I有影響，而對電橋的平衡無影響。將標準電阻電壓頭接觸電阻為Rn1、Rn2和待測電阻Rx電壓頭接觸電阻為Rx1、Rx2分別連接到雙臂電橋電壓測量回路中，因為它們與較大電阻R1、R2、R3、R4相串聯(lián)，對測量結(jié)果的影響也及其微小，這樣就減少了這部分接觸電阻和導(dǎo)線電阻對測量結(jié)果的影響。圖5 雙臂電橋電路圖6 雙臂電橋等效電

5、路電橋平衡時，通過檢流計G電流Ig=0, C、D兩點等電位，根據(jù)基爾霍夫定律，有 解方程組得 （1）調(diào)節(jié)R1、R2、R3、R4，使得R1/ R2= R3/ R4，則式（1）中第二項為零，待測電阻Rx和標準電阻Rn的接觸電阻Rin1、Rix2均包括在低電阻導(dǎo)線Ri內(nèi)，則有 （2)實際上很難做到R1/ R2= R3/ R4。為了減小式(1)中第二項的影響，使用盡量粗的導(dǎo)線以減小Ri的值(Ri<0.001W)，使式(1)第二項盡量小。如果被測電阻是一段粗細均勻的金屬導(dǎo)體,利用雙臂電橋精確測出其阻值Rx,然后測出其長度l和直徑d，利用下式可求得該金屬材料的電阻率。 (3)四.實驗內(nèi)容 (一)測金

6、屬導(dǎo)體四端電阻和電阻率1. 將被測電阻按四端接法接入QJ42型箱式直流雙臂電橋。2. 測量金屬導(dǎo)體的電阻值。QJ42型雙臂電橋：被測電阻RX 倍率´ 讀數(shù)盤示值3. 用螺旋測微計測圓柱形導(dǎo)體的直徑d，在不同地方測3次，取平均值。4. 用卷尺測量P1、P2間導(dǎo)體的長度l。5. 利用式（3）計算待測電阻的電阻率。 (二)測定電橋的靈敏度可表示為：根據(jù)靈敏度公式測出檢流計偏離平衡位置格時，電阻的相對改變時，然后算出靈敏度。五.數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理1.箱式直流雙臂電橋測金屬導(dǎo)體電阻率次數(shù)12345平均值不確定度直徑D長度L注明：不確定度計算須有詳細計算過程。R= = 2.雙臂電橋的靈敏度=六.注意

7、事項：見附錄八.思考題：1. 雙電橋平衡的條件是什么？ 2. 四端電阻的電流端和電壓端是如何區(qū)分的？3、實驗時哪部分用較粗而短的導(dǎo)線為易，而哪些部分可不作要求？附錄：QJ42型攜帶式直流雙臂電橋使用方法一：主要技術(shù)指標：總有效量程：0.0001-11，工作電壓1.5V，標稱使用溫度范圍20±15，參考溫度范圍20±1.5。二：使用方法：1、在儀器后面板上，插入電源線，并接到220V，50Hz電網(wǎng)上，打開后板上市電開關(guān)，面板上電源指示燈亮，此時儀器即可工作。2、將指零儀指針調(diào)到“0”位。3、將被測電阻值Rx按下圖所示的四端鈕接法接在電橋相應(yīng)的接線柱上。4、靈敏度旋鈕逆時針旋到底。4、估計被測電阻值，將倍率開關(guān)旋到相應(yīng)的位置上。按下“G”和“B”按鈕，并調(diào)節(jié)讀數(shù)盤X，同時，逐漸將靈敏度旋鈕調(diào)到最大，使指零儀指針中心重新回到“0”位。此時電橋已處平衡，而被測電阻值Rx為: Rx=M*X 式中：X倍率開關(guān)的示值 ，M讀數(shù)盤的示值5、當(dāng)測量電感電路的電阻時，應(yīng)先按“B”后按“G”按扭，斷開時應(yīng)先放“G”后放“B”按扭。三、注意事項：1、在使用X10-4倍率時，儀器與被測電阻連接線的導(dǎo)線電阻每根均應(yīng)小于0.01 歐姆。2、在一般情況下“B”按扭應(yīng)間歇使用。3、使用完畢，應(yīng)把釋放“B”和“G”按鈕開關(guān)，以切斷工作電流和指零電路電源。專心-專注-專業(yè)