電橋及電橋在測量

關(guān)于電橋及電橋在測量一、概述二、利用單臂電橋進(jìn)行測量三、利用雙臂電橋進(jìn)行測量目錄第2頁,共31頁，2024年2月25日，星期天一、概述

電橋電路是電磁測量中電路連接的一種基本方式。由于測量準(zhǔn)確、使用方便，所以得到廣泛應(yīng)用。電橋有直流電橋和交流電橋之分。直流電橋是學(xué)習(xí)其它電橋的基礎(chǔ)。直流電橋主要用于電阻測量，有單臂電橋和雙臂電橋兩種。單臂電橋又叫惠斯登電橋，雙臂電橋又叫凱爾文電橋。返回第3頁,共31頁，2024年2月25日，星期天二、利用單臂電橋進(jìn)行測量1、單臂電橋的工作原理2、單臂電橋的實驗內(nèi)容3、單臂電橋的實驗線路及儀器介紹4、單臂電橋的實驗誤差及減小誤差的辦法5、儀器使用和測量注意事項第4頁,共31頁，2024年2月25日，星期天DB當(dāng)D、B間的電位相等時，檢流計G無電流流過，各電阻間有如下關(guān)系：1.單臂電橋工作原理圖比例臂比較臂返回第5頁,共31頁，2024年2月25日，星期天2、單臂電橋的實驗內(nèi)容

（1）、自搭惠斯登電橋測量未知電阻（2）、利用交換法進(jìn)行未知電阻的測量（3）、直接利用箱式惠斯登電橋測量未知電阻，并確定電橋的靈敏度返回第6頁,共31頁，2024年2月25日，星期天DB電池盒檢流計電阻箱電阻箱3、單臂電橋的實驗線路及儀器介紹電阻箱滑線變阻器第7頁,共31頁，2024年2月25日，星期天箱式惠斯登電橋返回第8頁,共31頁，2024年2月25日，星期天（1）、電阻箱本身的誤差4、單臂電橋的實驗誤差及減小誤差的辦法（2）、橋路靈敏度帶入的測量誤差單臂電橋的測量誤差主要來自以下兩個方面：第9頁,共31頁，2024年2月25日，星期天電阻箱的誤差由下式近似給出：

這部分誤差主要來自于電阻箱上6個電阻盤之間的接觸誤差,且電阻越小,則誤差越大。（1）、電阻箱的誤差第10頁,共31頁，2024年2月25日，星期天（2）、橋路靈敏度帶入的測量誤差電橋靈敏度的定義為：將上式改寫為：第11頁,共31頁，2024年2月25日，星期天（1）、選擇合適的橋臂電阻 綜上所述，可以給出如下結(jié)論：橋臂電阻太小，會增加電阻箱本身誤差引入的測量誤差，同時不能滿足測量結(jié)果所需的有效位數(shù)。橋臂電阻太大，則測量的靈敏度將大大下降。本實驗的選擇的原則:

在滿足測量有效位數(shù)的前提下盡可能取小。減小測量誤差的方法第12頁,共31頁，2024年2月25日，星期天（2）、利用交換法進(jìn)行測量交換前有：下一頁交換后有：將交換前后兩式相乘有：第13頁,共31頁，2024年2月25日，星期天交換后的不確定度為：返回交換前的不確定度為：第14頁,共31頁，2024年2月25日，星期天（1）、AC-5型靈敏檢流計5、儀器使用和測量注意事項（2）、箱式惠斯登電橋電橋（3）、測量中應(yīng)注意的問題第15頁,共31頁，2024年2月25日，星期天電計鍵接觸式連通短路鍵指針鎖動搬鈕露出白點：鎖住露出紅點：開放（1）、AC-5型靈敏檢流計返回第16頁,共31頁，2024年2月25日，星期天（2）、箱式惠斯登電橋返回第17頁,共31頁，2024年2月25日，星期天①檢流計平衡指示調(diào)零時，指針鎖動鈕必須處于開啟狀態(tài)，使用結(jié)束后應(yīng)置于關(guān)閉狀態(tài)②滑線變阻器R的作用是改變橋路的靈敏度（即改變E）。在測量讀數(shù)時R=0

此時靈敏度最高。（3）、測量中應(yīng)注意的問題返回第18頁,共31頁，2024年2月25日，星期天三、利用雙臂電橋進(jìn)行測量1、雙臂電橋的工作原理2、實驗儀器介紹3、實驗內(nèi)容4、最小二乘法簡介及數(shù)據(jù)處理要求第19頁,共31頁，2024年2月25日，星期天1、雙臂電橋的工作原理

單臂電橋測量電阻的范圍為，當(dāng)待測電阻小于時，測量線路中的附加電阻不可忽略。雙臂電橋使用四端鈕電阻，可以消除附加電阻對測量結(jié)果的影響，雙臂電橋一般用來測量以下的低值電阻。 雙臂電橋是如何消除附加電阻對測量結(jié)果的影響的呢？第20頁,共31頁，2024年2月25日，星期天四端鈕電阻第21頁,共31頁，2024年2月25日，星期天四端鈕電阻如何將附加電阻和轉(zhuǎn)移出

第22頁,共31頁，2024年2月25日，星期天雙臂電橋的原理圖第23頁,共31頁，2024年2月25日，星期天實際的雙臂電橋第24頁,共31頁，2024年2月25日，星期天利用BD兩端電位相等的條件可解得：若滿足：

則有凱爾文電橋的平衡公式：

第25頁,共31頁，2024年2月25日，星期天2、實驗儀器介紹（1）、QJ44型雙臂電橋本實驗使用了兩種儀器：（2）、DHSR四端電阻器返回第26頁,共31頁，2024年2月25日，星期天（1）、QJ44型雙臂電橋返回第27頁,共31頁，2024年2月25日，星期天（2）、DHSR四端電阻器返回第28頁,共31頁，2024年2月25日，星期天3、實驗內(nèi)容（1）、用QJ44型雙電橋測量給定金屬棒的阻值

（2）、利用逐差法、圖解法、最小二乘法處理數(shù)據(jù)。返