用单桥法测电阻

Question

对于单桥法，当电桥平衡后，若互换电源与检流计的位置，电桥是否仍平衡？试证明之。

Answer 1

您好！
单臂电桥的运用办法
1、先将检流计的锁扣翻开（内 外），调理调零器把指针
调到零位。
2、把被测电阻接在“ ”的位置上。
请求用较粗较短的衔接导线，并将漆膜刮净。接头拧紧，防止采用线夹。由于接头接触不良将使电桥的均衡不稳定，严重时可能损坏检流计。
3、估量被测电阻的大小，选择恰当的桥臂比率，使比拟臂的四档都能被充沛应用。这样容易把电桥调到均衡，并能保证丈量结果的4位有效数字。
4、先按电源按钮B，（锁定）再按下检流计的按钮G（点接）。
5、调整比拟臂电阻使检流计指向零位，电桥均衡。若指针指“+”，则需增加比拟臂电阻，针指向“-”，则需减小比拟臂电阻。
6、读取数据：比拟臂 比率臂=被测电阻
7、丈量终了，先断开检流计按钮，在断开电源按钮，然后撤除被测电阻，再将检流计锁扣锁上，以防搬动过程中损坏检流计。

经过电桥调理R2、R3、R4数值，当电桥均衡时有：R1=R2×（R3/R4）从而能够丈量出被测电阻。从图能够看出：R1被测电阻包括了引线电阻和接触面接触电阻，故实践电阻应减去引线电阻和接触面接触电阻，被测电阻越小，引线的误差越大，所以单臂电桥常用来丈量1欧以上的电阻，普通量程为1～99990欧。关于开关接触电阻普通在微欧级，不宜运用此电桥，由于引线电阻为毫欧级，无法丈量，此时能够运用双臂电桥。

细致请见我的共享材料：直流单臂电桥的运用.
图2 单臂电桥原理图：见上传附件
R1为被测电阻 R2、R3、R4为可调电阻 P为检流计 E为电池

<BR/>附件：<a href="/browse/download.php?path=/45/85/32/1219458532.12976408.doc&filename=单臂电桥的运用办法.doc" target="_blank">单臂电桥的运用办法.doc</a> 一,
PDF] "单臂电桥丈量中值电阻"规范实验报告
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单臂电桥丈量中值电阻 实验目的 实验原理 实验仪器及图片 实验要点 数据处置 实验目的 1. 控制单臂电桥丈量...
http://211.85.196.18/syzd/1/20.pdf - 285k - 2005年8月19日 - 网页快照

(本人将它翻开,够你参考的.)

二,板式单/双臂电桥

运用阐明书

一、概述

FMQJB型板式单/双臂电桥能够接成惠斯通单臂电桥，也能够接成开尔文双臂电桥。作为一款“解剥式”教学仪器，FMQJB的构造创意新颖，物理模型直观，原理明白便于剖析讨论。运用本仪器不但容易讲清根本原理，便于学生思绪明晰地完成操作，也合适编排讨论型、设计型、综合型实验，包含着丰厚的素质教育素材。

二、构造

如图1，P11P12、P21P22是两条完整相同的电阻丝，长度L=1.0000m平行张紧在有机玻璃标尺上，晶莹剔透，心旷神怡。标尺刻度0~1.00是归一化无量钢的，记载读书应写足有效数字（到万分位）。沿标尺滑动的滑块上有两只铜片按键N1和N2，当按下时，接触点把电阻内分为比例线段，仪器构造保证P11N1P12和P21N2P23之间绝缘的P11、P12、P21、P22、N1、N2又都是接线柱，可与外电路衔接。此外还有接线柱C11、M、C12由粗导线连通，接线柱C21、C22各自独立。

三、运用办法

1、 惠斯通单臂电桥

惠斯通单臂电桥能够丈量中等量值的电阻，即数欧到数百千欧的电阻。

本题签作为单臂电桥时，电阻丝P21P22是空开不用的，当然按键N2也不起作用。设电阻丝的电阻率为P，截面积为A，当按键N1与电阻丝P11P12接触时，N1内分P11P12为R11和R12，组成比例臂，R11=PL/A，R12=PL12/A。在接线柱P12C12之间接入电阻箱Rs单作为比拟臂，在接线柱P11C11之间接入被测电阻Rx单。对角线P11-E-RnP12是电源桥路，G是检流计，AN是验零按钮开关。开端先将Rn调到最大，电路灵活度S最低，维护检流计G不超越限偏转。调理RS单、N1位置使G指零：将Rn减小直至G有了显著偏转，再微调Rs单、N1使G指零：如此循环调理直至Rn-0,S-Sman,G-0,电桥到达精密均衡。在调理G-0时能够按动验零按钮AN，假如G的指针随之摆动，阐明IG尚未到零，以此办法来核实均衡点。普通公认指针式检流计的另，灵活度为0.1格，当微偏d时，就以为电路曾经均衡。由于指零仪的静态胃偏与其真实零点不可能同时被察看，所以察看者需将当前微偏的视觉形象与记忆中的真实零点相比，这是不精确的。本实验以一定节拍按动验零按钮AN，实践是将静态微偏调制成一种微振幅交变信号，使之醒目可辨，显著进步了检流计固有的灵活度。电路均衡时记载L11读数和RS单读数就能求出被测电阻RX单。在可能的状况下，最好去L11值接近0.5，这样可使丈量结果具有小不确实定度，叫做“最佳丈量条件”。交流RX单、RS单的位置，反复上述步骤再求一次结果，两次结果去均匀能够减小仪器系统误差，例如电阻丝不平均、各接触电阻不分歧、各段导线不分歧等，相似天平物、码交流称衡的超作的技巧。在电桥均衡时，人为将RS单调理离均衡点一个小阻值，能够求出电桥的灵活度，即任一桥臂阻值相对变化惹起G偏转的各数。

2、 开尔文双臂电桥

开尔文双臂电桥能够丈量低电阻

低电阻普通指1欧以下的电阻，其工作电流常常都很大。精细低电阻器件普通都做成四端钮构造，如规范电阻器、仪表分流器、欲测电阻率的资料样条等。矩形框表示电阻资料本体：C1、C2称为电流端，其作用是引导大电流I经过电阻本体：P1P2称为电位端，其作用是将I在电阻本体上产生的压降取出来，送往有关电路。四端电阻和两端电阻一样，不管其运用过程还是丈量过程，都是定量表现欧姆定律的过程。电位端与电阻本体衔接的位置A、B有认识地躲开电流端而略靠里一些，这样做能够最大限度地减小接触电阻、引线电阻的影响，精确表现欧姆定律，因而该四端电阻器的有效局部是A、B两点之间的电阻本体，器件的标称电阻值正是其有效局部的电阻Reff,设电流I在A、B间的压降为Uab，侧Reff=Uab/I

FMQJB型仪器接成双臂电桥的电路，两根电阻丝和两个按键都投入运用。在C11-P11-P21-P22-C22间接入规范电阻RS双，在按键N1-N2间接入检流计G和验零按零AN，在C21-C22间经过换向开关K接入电源E、衰减电阻Rn和电流表A。按键N1、N2将电阻丝P11P12、P21P22内分红两组比例臂R11/R12和R21/R22。由于N1、N2同步联动，不管滑动到什么位置。认真调理滑块在标尺上的位置，不时按下按键N1N2，察看G能否指零，并用AN验零。刚开端RN应大些，电源电压应低些，A表骗转应小些。调平中逐步增大电流进步灵活度。当电路到达均衡时，将开关K切换到另一侧，各桥臂上的电流换向，反复上述操作，两次结果求均匀。电源换向能够减小电流热效应形成的丈量误差。双桥灵活度的丈量能够防照上文单桥的有关引见。

四、双桥原理

以上弄清了双臂电桥的结构和运用办法，下面讨论如何直观了解电路原理。图5是图4的简化等效电路，最显眼之处是RX双和RS双的有效局部与两条电阻丝围成了一个闭环，电位端附加电阻rp21,rp22,rp11,rp12远小于电阻丝的电阻,能够疏忽不计:RX双和RS双的上端附加电阻re21,re12已归入电源干路,不再影响电桥均衡:RX双和RS双的下端附加电阻re11,re22兼并在一切称为跨线电阻,约为几毫欧到几十毫欧,其上电压是Ue11,+Ue12..以下分3种状况:

(1) 假定RX和RS远大于跨线电阻,此时只用一组比例臂R21-N2-R22,G接在N2-M之间即可,电路又回到惠斯通单臂电桥.

(2) 假定RX和RS较小,跨线电阻和它们可比较,不能疏忽，仍按上款（1）的接法，调理N2使G指零后。由于UC11/UC12无法肯定，该式不能解出UX

(3) 由上文可知问题的症结是UC11/UC12即无法肯定，又被M点限死。如今启用第二组比例臂R11-N1-R12，G由N2-M间改接到N2-N1之间。由于高阻支路R11-N1-R12是与低阻支路并联的，可变内分点N1取代固定内分点M，不可变不可知的比值UC11/UC12转移成可变可知的比值U11/U12，问题就处理

关于双臂电桥原理，更普遍的论述方式是援用三角/星形等效代换，请用户参阅有关书籍。商品电桥的电路与本文大同小异，也常把滑线改为电阻箱，望读者对照了解，举一反三

五、留意事项

1、 为防止磨损电阻丝，按下按键严禁挪动滑块。

2、 按键左、右端都有刀口，是为了防止标尺某一端存在死区，不得将左、右刀口同时按下。

3、 各桥臂上1的电流不宜过大，双桥特别留意

Answer 2

无需证明，你画个图就明白了。电桥平衡时，对角的两个电阻值相乘是相等的。当你互换电源与检流计的位置后，相应的等式关系并没有改变，所以电桥仍然平衡。