武警后勤學院物理教研室2014年5月單雙臂電橋測量電阻引言1.電橋是利用比較法進行電磁測量的一種電路連接方式。2.電橋有直流電橋和交流電橋之分。3.幾類電橋可以測量很多電學量，如電阻、電容、電感等，而且配合不同的傳感器件，可以測量很多的非電學量，如溫度、壓力等。4.直流電橋主要用于電阻測量，有單臂電橋和雙臂電橋兩種。單臂電橋主要測量中值電阻；雙臂電橋用來測量低值電阻。5.單臂電橋又叫惠斯登電橋；雙臂電橋也稱凱爾文電橋。各種電橋圖片實驗目的1.掌握惠斯登電橋的基本原理，了解橋式電路的特點。2.通過用惠斯登電橋測電阻，掌握電橋的使用方法，了解電橋靈敏度概念。3.了解雙臂電橋測低電阻的原理，掌握使用方法。4.測定導線的電阻率。實驗原理1.電阻的測量方法1.1

伏安法測電阻：R=U/I。1.2

測量受到電表內阻和電表等級的限制，不容易準確。1.３電橋法則克服了這些缺點，它不使用電表讀數，而是將待測電阻直接與標準電阻（電阻量具）進行比較，故可達到很高的精確度。DB圖1.伏安法測電阻圖2.電橋法測量電阻2.惠斯登電橋測量電阻2.1測量電路■.RX與已知電阻R1、R2、Rs連成電橋的四個臂。■.對角線AC接電源，稱為電橋的電源對角線；

■.對角線BD接檢流計，稱為電橋的檢測對角線，也稱為“橋路”；Rn是保護電阻

。■.檢流計檢測B、D兩點間的電位差。2.2電阻測量■.當B、D兩點間電勢不等時，有電流通過檢流計，電橋不平衡。■.調節Rs，使檢流計中電流為零(Ig=0)，此時B、D兩點間電勢相等，電橋達到平衡.于是有:

I1I23.惠斯登電橋的靈敏度實驗中，電橋是否平衡是依據檢流計有無偏轉來判定的，但檢流計的靈敏度總是有限的。如取C=1。假設電橋已被調到完全平衡，故然有Rx=Rs。如果此時令Rs稍作變化，將Rs變成Rs+RS

，電橋就應失去平衡，從而應有一個微小的電流流過檢流計，如果它小到不能使檢流計發生可以覺察的偏轉，我們會認為電橋仍然是平衡的，因而得出的結論，就是電橋靈敏度不夠而引起的的測量誤差。電橋靈敏度定義為：

實驗儀器與設備主要技指標：

準確度等級：單橋：0.5級，雙橋：1級最小分辨率：0.1mΩ

測量范圍：單橋:1Ω～111.100kΩ，雙橋:10-4Ω～11.11Ω實驗任務1.用惠斯登電橋測量多個中值電阻阻值；2.測量電橋的靈敏度；3.用雙臂電橋測低值電阻；4.測定導線的電阻率。實驗步驟1.將電橋放置于平整位置，放入電池。在電池盒內，裝入5節1.5V、1號電池并聯使用和2節6F22、9V并聯使用，此時電橋就能正常工作。2.調節電橋電源開關至1.5v檔，檢查檢流計是否指零位，如不在零位，調節調零旋鈕，檢流計指針指示零位。3.檢查靈敏度旋鈕，應放在最低位置。

4.將被測電阻，按四端連接法，接在電橋相應的C1、P1、P2、C2的接線柱上。如下圖所示，AB之間為被測電阻。

1）試驗引線四根，分別單獨從雙臂電橋的C1、P1、C2、P2四個接線柱引出，由C1、C2與被測電阻構成電流回路，而P1、P2則是電位采樣，供檢流計調平衡使用。2）必須注意：電流接線端子C1、C2的引線應接在被測電阻的外側，而電位接線端子P1、P2的引線應接在被測電阻的內側。3）目的：可以避免將C1、C2的引線與被測電阻連接處的接觸電阻測量在內。5.估計被測電阻值大小，調節倍率旋鈕和可調電阻讀數旋鈕在適當位置。6.先按下電源按鈕“B”

，對被測電阻Rx進行充電，待一定時間后，估計充電電流逐漸趨于穩定，再按下檢流計按鈕“G”，根據檢流計指針偏轉的方向，逐漸增加或減小電阻數值，使檢流計指針指向“零位”，并逐漸調節靈敏度旋鈕，使靈敏度達到最大，同時調節電阻阻值，使檢流計指針指零。7.在靈敏度達到最大，檢流計指針指示“零”位，穩定不變的情況下，讀取可調電阻的阻值讀數，再乘上倍率開關的倍率讀數，即為被測電阻阻值。8.測試結束時，先斷開檢流計按鈕開關“G”，然后才可以斷開電池按鈕開關“B”，最后拉開電橋電源開關“B1”，拆除電橋到被測電阻的四根引線C1、P1、C2和P2。9.在5個不同的位置測量導線直徑并求D的平均值。10.用式計算其電阻率。注意事項1.在測電感電路的直流電阻時，應先按下“B”按鈕，再按下“G”按鈕，斷開時，應先斷開“G”按鈕，后斷開“B”