用 直流单臂(惠斯通) 电桥测电阻聊城大学电磁学实验室实验目 的1、 掌握直流单臂电桥测电阻的原理, 并通过它初步了 解一般桥式电路的特点;2、 学会正确使用 箱式电桥测电阻的方法;2、 学会正确使用 箱式电桥测电阻的方法;3、 了 解提高电桥灵敏度的几种方法 。实验器材直流稳压电源、 滑线变阻器、 待测电阻、检流计、 电键、 电阻箱、 导线、 箱式电桥桥实验原理闭合电键K1、 K2, 调整电阻R1、 R2、 Rs, 使B、 D等电位检流计G示零, 即电桥达到平衡, 则有BCDCUU1xII2sII1122I RI R12xsI RI R12xsRRRR电桥灵敏度/xxnSRRxxRnRS或/ssnSRRS为电桥相对灵敏度, S值越大, 电桥越灵敏, 由此带来的误差越小。电桥灵敏度与下面因素有关与检流计的电流灵敏度成正比与电源的电动势成正比与电源的内 阻与限流电阻有关与四个桥臂的搭配有关与四个桥臂的搭配有关与检流计的内 阻有关电桥的灵敏度不是定值, 需随上述因素的变动而作具体的测定。通过换臂测量消除比例臂带来实验误差21/XSRRRRRR *S12//XRRR *S//X/XSXRRRRR测量不确定度我们都知道, 任何测量过程都不可避免地存在着误差。
因此, 误差分析是一个完整的实验过程中不可缺少的重要环节。 在原来的物理实验课上,对于每一个实验, 都包括相应的误差分析部分,比如系统误差的分析和计算、 偶然误差的分析和计算、误差的合成与表达等等。 而现在用直流单臂电桥测电阻, 情况有所变化,我们大家所熟悉的误差理论已经为国际计量界所淘汰, 取而代之的是一种更科学, 更合理, 实际操作汰取而代的是种更科学性更强的新的理论体系, 叫做不确定度理论。 在该理论中, 对于任何测量过程,根据一定的程序用直流单臂电桥测电阻, 计算一个参数, 叫做测量不确定度, 用测量不确定度这个参数定量的评价测量的质量。 测量不确定度越小, 测量质量越高。 适应这一转变, 在现在的物理实验课上, 我们也要求同学们应用不确定度理论来评价测量质量, 而不再使用误差分析理论。更合实际操作那么, 对于单臂电桥测量电阻这一测量过程,如何计算测量不确定度呢? 具体计算步骤如下:(1) 计算仪器误差限Δins。 一定程度上, 可以说, 测量的好坏, 决定于所使用的测量仪器的好坏。 测量仪器的好坏用仪器的精度等级来表示, 仪器的精度等级对测量的影响称为仪器误差, 而仪器误差限对应仪器误差的上限。 对于单臂电桥测量电阻这一测量过程, 相应的仪器误差限等于K10K) 2 () 2 (%%NNRRR其中K就是单臂电桥的精度等级, 标示在单臂电桥的铭牌上;RX是待测电阻值, 见(1) ;比如, 经过测量, RX等于432.1Ω, 因为RX是几百欧姆的电阻, 因此, 取RN为102; 又比如, 经过测量, RX等于5678Ω, 因为RX是几千欧姆的...
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