第五講電阻的測量和萬用表

第五講導航頁

第一節(jié)電阻測量概述

第二節(jié)電阻的伏安法測量

第三節(jié)直流單臂電橋

第四節(jié)直流雙臂電橋

第五節(jié)兆歐表

第六節(jié)歐姆表

第七節(jié)萬用表第八節(jié)交流電橋簡介第一節(jié)電阻測量概述一、電阻的分類二、測量電阻的方法1回首頁1、低值電阻：1Ω以下的電阻。2、中值電阻：1Ω～0.1MΩ之間的電阻。3、高值電阻：0.1MΩ以上的電阻。測量方法應用范圍優(yōu)點缺點

1、伏安法低值電阻和中值電阻能在給定工作狀態(tài)下測量，可測量非線性電阻需要計算

2、萬用表法中值電阻直接讀數(shù)，操作方便誤差大

3、兆歐表法高值電阻直接讀數(shù)，操作方便誤差大

4、單臂電橋法中值電阻直接讀數(shù)，準確度高操作麻煩

5、雙臂電橋法低值電阻直接讀數(shù)，準確度高操作麻煩第二節(jié)電阻的伏安法測量一、定義二、測量方法2回首頁用電壓表和電流表測量被測電阻RX兩端的電壓UX和流過的電流IX，便可計算出電阻RX的值，這種方法稱為伏安法。它屬于間接測量法。RX=UX

/IX

。1、電壓表前接法：計算所得：RX′=RX+rA引起誤差：γ=×100%

rARX

此方法適用于測量：

RX

＞＞rA

的電阻值。2、電壓表前接法：引起誤差：γ=×100%

rＶ＋RX

－RX

此方法適用于測量：

RX

＜＜rV

的電阻值。第三節(jié)直流單臂電橋（惠斯登電橋）一、工作原理I1RX=I2R4

I1R2=I2R3}RXR2

R4R3

=（或RXR3=R2R4）R2、

R3

：為比例臂。=0.01、0.1、1、10、100、1000等。R2

R3

RXR4R3

=R2

R4：為比例臂。RX：為被測電阻。（用于測量1～106Ω電阻）E

：為電源。B

：為電源開關。G

：為檢流計開關。選擇合適的R2/R3(比率值),通過調整R4，使電橋達到平衡,便可計算被測電阻RX的值。二、QJ23型直流單臂電橋1、結構（1）原理電路圖比例臂由八個電阻組成。R2/R3值分成0.001、0.01、0.1、1、10、100和1000七個檔位。比較臂

由四個可調節(jié)電阻箱串聯(lián)組成。每個箱分別由九個1Ω、10Ω、100Ω和1000Ω電阻組成構成0～9999Ω的可調電阻。橋臂

由檢流計及其按鈕開關串聯(lián)構成。預留外接檢流計按鈕。被試臂RX。（2）

面

板

圖B：內裝三節(jié)1#號電池。也可用外接電源。面板下方有其按鈕開關。G：內裝檢流計有鎖扣以保護可動部分及游絲。

也可用外接檢流計。面板下方有按鈕開關。2、單臂電橋的使用步驟①先打開檢流計鎖扣，再調節(jié)調零器使指針位于零點。②將被測電阻Rx接到標有“Rx”的兩個接線柱之間，根據(jù)被測電阻Rx的近似值（可先用萬用表來測量），選擇合適的比率臂倍率。以便讓比較臂的四個電阻全部用上，以提高讀數(shù)的精度。例如Rx約為5Ω，則可選擇倍率為0.001，若電橋平衡時比較臂讀數(shù)為5123Ω，則被測電阻：Rx=倍率×比較臂的讀數(shù)=0.001×5123=5.123Ω。③測量時，應先按電源按鈕“B”，再按檢流計按鈕“G”。④測量結束，應先松開“G”，再松開“B”按鈕。⑤電橋不用時，應將檢流計用鎖扣鎖住，以免搬動時震壞懸絲。3回首頁第四節(jié)直流雙臂電橋（凱爾文電橋）一、工作原理RX

RnR1=R2

RX：為被測電阻。（用于測量1Ω以下電阻）C*：為電阻電流端鈕。r

：為粗導線。Rn

：為比較臂。P*：為電阻電位端鈕。R1′R1

R2′R2

=橋臂電阻：I1R1=InRn+I1′R1′I1R2=InRx+I1′R2′(In

+I1)r=I1(R1+R2)′′′′橋平衡時:RX

RnR1=R2

R1′R1

R2′R2

（－）＋rR2

r+R1+R2

′′二、消除接線電阻和接觸電阻的原因1、被測電阻Rx和標準電阻Rn

之間的接線電阻以及接頭C2

和Cn2電阻與粗導線電阻r相串聯(lián)，故可視為r的一部分。不影響測量結果。2、

Rx和Rn

的另兩端接線接線電阻以及接頭接頭C1

和Cn1

的接觸電阻都包括在電源電路中，它們只影響工作電流I的大小，對測量結果不產生影響。3、電位接頭P1

、P2

、

Pn1、

Pn2

的接觸電阻以及接線電阻都包含在相應的橋臂支路中，相對10Ω以上橋臂電阻的阻值來講，影響很小。三、QJ103型直流雙臂電橋1、原理電路圖比較臂Rn被測電阻RxR1R2R2′R1′2、面板圖四、使用雙臂電橋的注意事項4回首頁①先打開檢流計鎖扣，再調節(jié)調零器使指針位于零點。②接被測電阻Rx，選擇合適的比率臂倍率。③測量時，應先按電源按鈕“B”，再按檢流計按鈕“G”。④測量結束，應先松開“G”，再松開“B”按鈕。⑤電橋不用時，應將檢流計用鎖扣鎖住，以免搬動時震壞懸絲。和單臂電橋使用方法和注意事項基本相同：此外還應注意：*被測電阻的電流端鈕和電位端鈕與雙臂電橋的對應端鈕正確連接。*由于雙臂電橋的工作電流較大，所以測量要迅速，以免浪費電池。第五節(jié)兆歐表（搖表）（是由手搖發(fā)電機和磁電系比率表構成，用于測量MΩ級絕緣電阻）一、磁電系比率表的原理動圈1產生轉矩M1動圈2產生反作用力矩M2開口圓柱形芯柱永久磁鐵M1M2M1=I1F1(α)隨α增大而增大αM2=I2F2(α)隨α增大快速增大I1I2

F2(α)F1(α)==F3(α)I1I2

F2(α)F1(α)=I1I2

=F

()α可動部分的偏轉角α取決于電流I1與I2的比值。因此這種儀表稱為比率表或流比計由固定的永久磁鐵構成的不均勻磁碭中，同軸固定著兩個不對稱的可動的載流線圈。二、兆歐表的工作原理

I2r2+

R2

=U

I1r1+

R1+

RX

=UI1I2

=f

()α=f

()r1+

R1+

RX

r2+

R2

偏轉角α只與被測電阻RX

有關。當RX=∞時，I1=0，M1=0，可動部分在I2的作用下向反時針方向旋轉。

指針指向左端“∞”處。當RX=0時，I1最大，可動部分的偏轉角也最大。指針指向右端“0”處。標尺反向刻制，且刻度不均勻。三、兆歐表的使用1、兆歐表的選擇（主要選擇它的額定電壓和測量范圍）。兆歐表的寶寶電壓即手搖發(fā)電要的開路電壓。當被測設備的額定電壓在500V以下時，選用500V或1000V的兆歐表。當被測設備的額定電壓在500V以上時，選用1000V或2500V的兆歐表。選用兆歐表的測量范圍，不應過多地超出被測絕緣電阻值，以免誤差過大。2、被測設備必須與電源切斷后才能進行測量，對具有大電容的設備，如輸電線路、高壓電容器等，還需進行放電。用兆歐表測量過的設備，也可能帶有殘余電壓，也要在測量后及時放電。3、測量前兆歐表的檢查：接線端開路，快速搖動（120r/min）手柄，看指針是否指向“∞”；將接線端短路，慢搖手柄，看指針是否指“0”。4、接線方法。“線”（L）端接導體部分，“地”（E）端接設備外殼，“屏”（G）端是用來屏蔽表面電流的，它接在絕緣表面的保護環(huán)上。5、搖速。120r/min。6、讀數(shù)。在求在搖速達到額定轉速并持續(xù)到指針穩(wěn)定時才讀數(shù)。5回首頁第六節(jié)歐姆表一、歐姆表測量電阻的原理歐姆表由固定電阻R，干電池和磁電系表頭構成。接入被測電阻RX

時，回路中有電流I產生：

Ir0+

R

+

RX

=U當RX=∞時，I=0，指針不偏轉（指向左端“∞”處）。當RX=r0+

R(儀表總內阻)時，I=I0/2，指針指標尺中心位置。故標尺中心的刻度為r0+

R，稱為中心電阻。中心電阻就是儀表的總內阻。當RX=0時，電流，合理選擇電阻R值，使指針滿偏

（指向右端“0”處）。

Ir0+

R

=U=I0標尺刻度不均勻（左密右疏）。被測在電阻在0.1～10倍中心電阻范圍內時讀數(shù)比較準確。因此說中心電阻給出了歐姆表的測量范圍。例如：中心電阻為

r0+

R=

25Ω的歐姆表，測RX=0Ω電阻時，I=I0指針滿偏；測量RX=25Ω電阻時，I=I0/2，指針指向1/2標尺處；測RX=50Ω電阻時，I=I0/3，指針指向1/3標尺處；測RX=75Ω電阻時，I=I0/4，指針指向1/4標尺處。二、歐姆表調零電位器在干電池電壓變化的情況下，為保證被測電阻等于零（RX=0Ω

）時，歐姆表接針能夠滿偏，需設調零電位器Ｒ0。三、量限的擴大為了適應不同數(shù)值電阻的測量，歐姆表制成多量限的。通常分為R×1、R×10、R×10、R×1K、R×10K五個檔位，構成電阻倍率。測量時：電阻測量值=標尺讀數(shù)×電阻倍率6回首頁第七節(jié)萬用表一、結構：由表頭（磁電系測量機構）、測量線路和轉換開關組成。二、測量線路：1、測直流電流時：用并聯(lián)分流電阻；2、測直流電壓時：用串聯(lián)附加電阻；3、測量電阻時：用的是直流電流測量回