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电桥及电桥在测量 中的应用

电桥及电桥在测量 中的应用. 物理实验中心. 目 录. 一、概述. 二、利用单臂电桥进行测量. 三、利用双臂电桥进行测量. 一、 概 述. 电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。由于测量准确、使用方便，所以得到广泛应用。 电桥有直流电桥和交流电桥之分。直流电桥是学习其它电桥的基础。 直流电桥主要用于电阻测量，有单臂电桥和双臂电桥两种。单臂电桥又叫惠斯登电桥，双臂电桥又叫凯尔文电桥。. 返回. 二、利用单臂电桥进行测量. 1 、单臂电桥的工作原理. 2 、单臂电桥的实验内容. 3 、单臂电桥的实验线路及仪器介绍.

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电桥及电桥在测量 中的应用

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Presentation Transcript

  1. 电桥及电桥在测量 中的应用 物理实验中心

  2. 目 录 一、概述 二、利用单臂电桥进行测量 三、利用双臂电桥进行测量

  3. 一、 概 述 电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。由于测量准确、使用方便，所以得到广泛应用。 电桥有直流电桥和交流电桥之分。直流电桥是学习其它电桥的基础。 直流电桥主要用于电阻测量，有单臂电桥和双臂电桥两种。单臂电桥又叫惠斯登电桥，双臂电桥又叫凯尔文电桥。 返回

  4. 二、利用单臂电桥进行测量 1、单臂电桥的工作原理 2、单臂电桥的实验内容 3、单臂电桥的实验线路及仪器介绍 4、单臂电桥的实验误差及减小误差 的办法 5、仪器使用和测量注意事项

  5. D B 返回 1. 单 臂 电 桥 工作原理图 比例臂 比较臂 当D、B间的电位相等时，检流计G无 电流流过，各电阻间有如下关系：

  6. 2、单臂电桥的实验内容 （1）、 自搭惠斯登电桥测量未知电阻 （2）、 利用交换法进行未知电阻的测量 （3）、 直接利用箱式惠斯登电桥测量未 知电阻，并确定电桥的灵敏度 返回

  7. 3、单臂电桥的实验线路及仪器介绍 电阻箱 电阻箱 D 检流计 电阻箱 B 滑线变阻器 电池盒

  8. 返回 箱式惠斯登电桥

  9. 4、单臂电桥的实验误差及减小误差 的办法 单臂电桥的测量误差主要来自以下两个方面： （1）、电阻箱本身的误差 （2）、桥路灵敏度带入的测量误差

  10. （1）、电阻箱的误差 电阻箱的误差由下式近似给出： 这部分误差主要来自于电阻箱上6个电阻盘 之间的接触误差, 且电阻越小, 则误差越大。

  11. （2）、桥路灵敏度带入的测量误差 电桥灵敏度的定义为： 将上式改写为：

  12. 减小测量误差的方法 （1）、选择合适的桥臂电阻 综上所述，可以给出如下结论： 桥臂电阻太小，会增加电阻箱本身误差引入的测量误差，同时不能满足测量结果所需的有效位数。 桥臂电阻太大，则测量的灵敏度将大大下降。 本实验的选择的原则: 在满足测量有效位数的前提下尽可能取小。

  13. （2）、利用交换法进行测量 交换前有： 交换后有： 将交换前后两式相乘有： 下一页

  14. 返回 交换前的不确定度为： 交换后的不确定度为：

  15. 5、仪器使用和测量注意事项 （1）、 AC-5型灵敏检流计 （2）、 箱式惠斯登电桥电桥 （3）、测量中应注意的问题

  16. （1）、 AC-5型灵敏检流计 指针锁动搬钮 露出白点：锁住 露出红点：开放 短路键 电计键 接触式连通 返回

  17. （2）、 箱式惠斯登电桥 返回

  18. （3）、 测量中应注意的问题 ① 检流计平衡指示调零时，指针锁动钮 必须处于开启状态，使用结束后应置 于关闭状态 ② 滑线变阻器R的作用是改变桥路的灵 敏度（即改变E）。在测量读数时R=0 此时灵敏度最高。 返回

  19. 三、利用双臂电桥进行测量 1、双臂电桥的工作原理 2、实验仪器介绍 3、实验内容 4、最小二乘法简介及数据 处理要求

  20. 1、双臂电桥的工作原理 单臂电桥测量电阻的范围为 ，当待测电阻小于 时，测量线路中的附加电阻 不可忽略 。双臂电桥使用四端钮电阻，可以消除附加电阻对测量结果的影响，双臂电桥一般用来测量 以下的低值电阻。 双臂电桥是如何消除附加电阻对测量 结果的影响的呢？

  21. 四端钮电阻

  22. 四端钮电阻如何将附加电阻和转移出

  23. 双臂电桥的原理图

  24. 实际的双臂电桥

  25. 利用BD两端电位相等的条件可解得： 若满足： 则有凯尔文电桥的平衡公式：

  26. 2、实验仪器介绍 本实验使用了两种仪器： （1）、QJ44型双臂电桥 （2）、DHSR四端电阻器 返回

  27. （1）、QJ44型双臂电桥 返回

  28. （2）、DHSR四端电阻器 返回

  29. 3、实验内容 （1）、用QJ44型双电桥测量给定金属棒的阻值 （2）、利用逐差法、图解法、最小二乘法处理数据。 返回

  30. 谢 谢

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