電橋法測內阻徐麗琴公共郵箱網易126用戶名:密碼:測阻值的方式測內阻有許多種方式,如伏安法、歐姆表法等,它們多數都不同程度地遭到水表精度和接入偏差的影響。但使用電橋法測內阻是一種比較法,上述影響比較小,只要標準內阻很精確,檢流計足夠靈敏,這么被測內阻的結果就有較高的確切度。實驗目的1.了解惠斯通電橋檢測內阻的原理,學會正確使用電橋檢測內阻的方式;2.了解電橋靈敏度的概念,學習對檢測電路系統偏差的簡單校準;3.把握箱式直流電橋的使用方式。實驗儀器“+、-”為外接電源的輸人端鈕“內、G、外”為檢流計選擇端鈕當“G’和“內”由漏電片聯接時,則在“G”和“外”間需外接檢流計,在“G”和“外”短接時,本儀器外置的檢流計已接人橋路之中。實驗儀器面板上的“B”“G”按鈕,后者用于接通電源,前者用于接通檢流計大道。在使用時,“B”、“G”兩個電健要同時使用,但需先按下“B”,再按下“G”;斷掉時則先握緊“G”,再握住“B”,以保護檢流計。實驗原理–線路原理K為電橋倍率在檢測時,要先曉得Rx的估測值,本實驗通過萬用表測得,按照Rx的大小選擇合適的電橋倍率,把Rx調到估測值,再細調電橋法測電阻,使電橋平衡。
借助惠斯通電橋測內阻,從根本上清除了采用其它方式時,因為水表接入而帶來的系統偏差,因此確切度也就增強了。1MΩ521KΩ0~9.999MΩ×Ω2100Ω0~999.9KΩ×Ω10.510Ω0~99.99KΩ×101KΩ1Ω0~9.999KΩ×1100Ω100mΩ0~999.9Ω×0.110Ω0.20.210mΩ0~99.99Ω×0.01內附3V1Ω221mΩ0~9.999Ω×0.001***橋路電源基準值(Rs)標準度等級指數(C)區分力有效阻值倍率實驗原理–電橋的靈敏度上式是在電橋平衡的條件下推論下來的,而電橋是否平衡,實驗上是看檢流計有無偏轉來判定的。檢流計的靈敏度總是有限的,比如我們實驗中所用的張絲式表針檢流計,表針偏轉1格所對應的電壓大概為10-6A,當通過它的電壓比10-7A還要小時,表針的偏轉大于0.1格,我們就很難覺察下來,假定電橋在R1/R2=1調到了平衡,則有Rx=R0,這時若把R0改變一個量ΔR0,電橋就應喪失平衡,因而有電壓Ig流過檢流計,但若Ig小到我們檢覺察不下來檢流計偏轉時,這么我們都會覺得電橋還是平衡的,因此得出Rx=R0+ΔR0,ΔR0就是因為檢流計靈敏度不夠而帶來的檢測偏差ΔRx。
因此,我們引入電橋靈敏度S的概念,它定義為:ΔRx是在電橋平衡后Rx的微小改變量(實際上待測內阻Rx是不能變的,在測S時,改變的是標準內阻R0),而Δn是因為電橋偏離平衡而導致的檢流計的偏轉格數,它越大,說明電橋越靈敏,帶來的偏差也就越小。電橋靈敏度的高低取決于電源電流的高低、檢流計本身的靈敏度、四個橋臂的搭配以及橋路內阻的大小,因而,其并非固定值。電橋靈敏度的檢測在電橋平衡時,使R0改變ΔR0,而檢流計表針偏離零點0.2格(人眼能覺察到的的界限)。實際檢測中常常是采取在電橋平衡時,R0改變某一值ΔR0,,使表針偏離零點為2格電橋法測電阻,之后再取實驗原理–電橋的異同點電橋的實質是把未知內阻和標準內阻相比較,而制造較高精度的標準內阻并不困難,用電橋測內阻時,只要檢流計足夠靈敏,且選用標準內阻作為橋臂,待測值可以達到其它三臂的標準內阻具有的確切度。電橋電路中的檢流計只拿來判定電壓有無,并不須要提供讀數,所以選用的檢流計只要求有高的靈敏度,其它方面并無苛責。電橋的缺點主要是操作較煩,且不能檢測非線性內阻。實驗內容-11.先用萬能水表內阻檔粗測內阻的電阻。2.將內阻接到電橋上,按照內阻值選擇電橋的倍率和讀數旋鈕(比較臂R0),合適的百分比將有4位有效數字的檢測結果,也就是首位讀數旋鈕不為零。
聯接“G”和“外”短接,令電橋使用外置的檢流計和外置的電源。3.按下電源開關按鈕“B”,使電橋通電。原本電橋處于非平衡狀態,點按檢流計按鈕“G”,可觀察到表針的偏轉。由偏轉方向,判定讀數調節的增減方向,相應調節最大的讀數旋鈕,使表針的偏轉幅度減小。實驗內容-24.仿步驟3,根據從大到小的順序,不斷調節電橋的讀數旋扭,逐步使電橋上的檢流計表針指向零。5.最后,檢測平衡電橋的靈敏度:在電橋平衡時,改變讀數旋鈕的值,使檢流計表針偏斜Δn格,相應的阻值值改變為ΔR0,估算電橋的靈敏度實驗內容-36.依上方式,檢測幾只電阻不同的內阻。7.按照下式計算檢測的不確定度。ΔRx=0.2Rx/S靈敏度SR0改變ΔR0(Ω)偏轉格量數Δn檢測值Rx=KR0(Ω)內阻盤示值R0(Ω)倍率K萬用表測Rx(Ω)參考表格注意事項箱式電橋使用時,電源接通時間均應很短,即不能將B、G兩按鍵同時長時間按下;檢測時,應先按B后按G,斷掉時,必須先斷掉G后斷掉B。并養成習慣。箱式電橋所用電源的電流大小請認清實驗室提供的說明書或資料,按規定取值。調節比較臂R0的四個阻值旋鈕時,應由大到小。當大電阻的旋鈕轉過一格,檢流計的表針從一邊跨過零點偏到另一邊時,說明電阻改變范圍太大,應改變較小電阻旋鈕。鈕動旋鈕時,要用電橋的平衡條件作指導,不得隨便亂鈕。檢測完畢后必須斷掉B和G,并仍使漏電片處于“內接”狀態,以保護檢流計。。