精密电阻测量：单臂电桥实验

一、实验目的

1．了解惠斯通电桥的基本工作原理；

2．掌握用单臂电桥测量精密电阻的方法；

3．掌握单臂电桥的读数方法；

4．了解电阻值的测量误差．

二、实验准备

1．单臂电桥1只；

2．五色环电阻（30Ω，50Ω，200Ω，510Ω）各1个；

3．导线若干．

三、单臂电桥的介绍

直流单臂电桥又称惠斯通电桥，其面板上各旋钮位置如图9－1所示，它可精密测量1～106Ω电阻，通常用于测量各种电机、变压器及电器的直流阻值．

图9－1

1．面板介绍．

（1）比较臂Rb（图9－1中②）．由4组可调电阻串联而成，各组分别为“×1”Ω，“×10”Ω，“×100”Ω，“×1 000”Ω，每组都有0～9的十档．调节4组比较臂转换开关，构成千、百、十、个位的四位读数和．

（2）比例臂倍率（图9－1中①）．比例臂倍率可分为0．001，0．01，0．1，1，10，100，1 000共7档．

（3）检流计（图9－1中③）．使用前应打开锁扣，调节机械调零旋钮，使指针指零．本次采用内接电源和内接检流计．

（4）电源按钮“B”和检流计按钮“G”（图9－1中⑤）．

①按下时，先按下电源按钮“B”，再按下检流计按钮“G”；

②松开时，先松开检流计按钮“G”，再松开电源按钮“B”．

2．使用步骤．(www.xing528.com)

（1）本次采用内接电源和内接检流计．

（2）打开检流计锁扣，调节机械调零旋钮，使指针指零．

（3）将被测电阻接入RX两端（图9－1中④）．根据被测电阻的阻值范围选择适合的比例臂倍率（图9－1中①），使4组比较臂（图9－1中②）都用上．

（4）快速准确地顺序按下按钮“B”和“G”，弹起按钮“G”和“B”，同时观察检流计指针的偏转方向：

①若指针向右（正向），则Rb值太小，需调节比较臂，使之增加；

②若指针向左（负向），则Rb值太大，需调节比较臂，使之减小．

（5）重复第（4）步，直到检流计无偏转为止，有

RX＝比例臂读数×比较臂读数和．

（6）切断电桥电源，检流计锁零；拆下连线，收起电桥．

四、实验任务及步骤

1．使用单臂电桥测量导线的电阻，将数据记录在表9－1中．

2．使用单臂电桥测量标称值为30Ω的色环电阻阻值，将数据记录在表9－1中．

3．使用单臂电桥测量标称值为50Ω的色环电阻阻值，将数据记录在表9－1中．

4．使用单臂电桥测量标称值为200Ω的色环电阻阻值，将数据记录在表9－1中．

5．使用单臂电桥测量标称值为510Ω的色环电阻阻值，将数据记录在表9－1中．

表9－1

五、实验小结

1．单臂电桥测量电阻时，若比例臂选择不合适，对测量结果有何影响？

2．若要使用单臂电桥测量标称值为30Ω的电阻，请写出操作步骤．