實驗410篩選電阻

1、實驗4.10 篩選電阻（講義） 實驗要求: 現(xiàn)需要在100只阻值在 700到1200之間的電阻中篩選出阻值為1000的電阻，要求不確定度不高于1%。并進一步對篩選出的這些電阻進行分組，使得每組內(nèi)的電阻相互之間阻值的差別不高于 0.1%。為了使篩選既快速、準確又經(jīng)濟的目的，可考慮設(shè)計自搭惠斯通電橋、并利用電橋靈敏度的概念對電阻進行篩選。設(shè)計原理：(見直流電橋測電阻實驗) 1、電橋平衡時： 2、電橋靈敏度： 定義 ， 分析計算 3、本實驗中引起不確定度的主要原因有： （1）電橋靈敏度引起的不確定度： （2）電阻箱阻值不確定度： （本實驗中電阻箱級別為 ，電阻箱阻值不確度可表示為，可以看出對于中等阻

2、值的電阻，第一項遠遠大于第二項，故有為定值）。 （3）導線電阻引起的不確定度：實驗中電阻取值較大可以不考慮導線電阻。 因此，測量的總不確定度為： 設(shè)計方案：1、不確定度分析 篩選阻值為1000的電阻，要求不確定度不高于1%。由前面對不確定度的討論可知，故設(shè)計電橋時只需考慮電橋靈敏度產(chǎn)生的不確定度分量的影響，要求 由此式可以看出，當 或 時 ，都可使，因此使用靈敏度為100格（或1000格）的電橋?qū)﹄娮柽M行篩選，當檢流計指針偏轉(zhuǎn)不大于1格（或10格）時，這樣的電阻就是滿足要求的。2、合適的電橋靈敏度 進一步考慮對篩選出的這些電阻進行分組，要求每組內(nèi)的電阻相互之間阻值的差別不高于 0.1%。我們做

3、以下分析：若取則電阻阻值的差別不高于 0.1%時，檢流計指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)，這在實驗上是很難分辨的；若取則電阻阻值的差別不高于 0.1%時，檢流計指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)，因此，選擇是合適的。3、合理選擇電橋參數(shù) 根據(jù)公式我們通過合理選擇撿流計靈敏度、電源電動勢及四臂電阻值的大小，2 / 5就可使得。 例如：取 當 當 4、篩選電阻 利用該電橋可將對電阻的篩選及分組同時進行。先使用一只1000的精密電阻（精度0.05%）作為待測電阻，調(diào)節(jié)電橋平衡，并使電橋靈敏度精確地等于100格。然后換下1000的精密電阻，輪流測量其它待測電阻并記錄檢流計指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)。檢流計指針偏轉(zhuǎn)在10格內(nèi)的電阻不確定度小于等于1%；將檢流

4、計指針偏轉(zhuǎn)在同一方向同一格內(nèi)的電阻分為一組，這時各組內(nèi)電阻阻值相互之間的差別不高于0.1% .注意事項： 由于電橋靈敏度的理論值與實驗值會存在一定差別，實驗時應(yīng)以實驗值為準。實驗時如果理論值與實驗值存在差別，要根據(jù)電橋靈敏度計算公式通過調(diào)節(jié)撿流計靈敏度、電源電動勢及橋臂電阻阻值使靈敏度滿足要求。附：由于實驗室提供的待測電阻誤差范圍偏大，為保證能篩選出合適的電阻，可將篩選阻值為1000的條件放寬，既先任選一待測電阻調(diào)節(jié)電橋平衡，以該電阻的阻值作為篩選阻值。如果實驗給出的是箱式電橋，應(yīng)按照說明書合理使用電橋。通過測量電橋靈敏度確定出檢流計指針偏轉(zhuǎn)在幾格內(nèi)電阻阻值的不確定度小于1%；確定出檢流計指針

5、偏轉(zhuǎn)在幾格內(nèi)電阻可分為一組并滿足不確定度小于等于 0.1%的要求。R11RsR2RxG保護開關(guān)K1ERK實驗電路圖評分標準設(shè)計方案：1、按實驗要求作不確定度的定量分析。（10分） 2、分析如何合理選擇電橋靈敏度和電橋參數(shù)。（10分）實驗步驟：1、畫出實驗電路圖。（5分）2、調(diào)節(jié)電橋平衡并測量靈敏度，記錄R1、R2、Rs、Sg、Rs 、n、S測量的值。（5分） 3、調(diào)節(jié)檢流計靈敏度、電源電動勢及橋臂電阻阻值使靈敏度滿足要求。記錄R1、R2、Rs、Sg、Rs 、n、Rs、 S測量的值。（5分） 4、重新使電橋平衡（將Rs撥回平衡時的值），然后換下1000的精密電阻，輪流測量其它待測電阻并記錄檢流計指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)。（5分）實驗結(jié)果：記錄在表格中 （10分） 10左10左9左8左7左6左5左4左3左2左1右1右2