双臂电桥的使用实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划双臂电桥的使用实验报告双臂电桥测低电阻实验报告实验题目双臂电桥测低电阻实验目的熟悉双臂电桥的原理、特点和接线方法。掌握测量低电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。了解金属电阻率测量方法的要点。实验原理为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要将接线方式改成下图3方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接，等效电路如图4。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降，由Rx=V/I即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D)，与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的，

2、许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。根据这个结论，就发展成双臂电桥，线路图和等效电路图5和图6所示。标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、Rin2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2，都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2，待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2，连接到双臂电桥电压测量回路中，因为它们与较大电阻R1、R2、R3、R相串连，故其影响可忽略。由图5和图6，当电桥平衡时，通过检流计G的电流IG=0,C和D两点电位相等，根据基尔霍夫定律，可得方程组?I1R?I3RX?I2R3?I1R1?I3Rn?I2R2?I3?I2?R1?I2

3、?R3?R2?(1)解方程组得RX?R2R3?RRR1?R1?R1R3?R2?R1?R1R?(2)R2R3?R成立，则式通过联动转换开关，同时调节R1、R2、R3、R，使得R1中第二项为零，待测电阻Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、Rix2均包括在低电阻导线Ri内，则有RX?RRnR1(3)实验仪器铜棒，铝棒，稳压源，电流表，限流电阻，双刀双掷开关，标准电阻，检流计，低电阻，电桥，导线等。本实验所使用仪器有QJ36型双臂电桥、JWY型直流稳压电源、电流表、RP电阻、双刀双掷换向开关、?标准电阻、超低电阻、直流复射式检流计、千分尺、导线等。棒材金属测试架实验步骤用双臂电桥测量金属材料的电阻虑

4、?，先用式测量Rx,再求?。1将铜棒安装在测试架上，按实验电路图接线。选择长度为40cm，调节R1，R2为1000?调节R使得检流计指示为0，读出此时R的电阻值。利用双刀开关换向，正反方向各测量3组数据。2选取长度30cm,重复步骤1。3在6个不同的未知测量铜棒直径并求D的平均值。4计算2种长度的x和?，再求。5取铜棒40cm长度，计算测量值的标准偏差。6将铜棒换成铝棒，重复步骤1至5。实验电路图注意事项?按线路图电流回路接线，标准电阻和未知电阻连接到双臂电桥时注意电压头接线顺序。?先将铝棒(后测铜棒)安装在测试架刀口下面，端头顶到位螺丝拧紧。?检流计在X1和档进行调零、测量，不工作时拨到短路

5、档进行保护。实验数据Rn?E?6VR1?R2?1000?Rn级电桥级数据处理分析评定实验结果的不确定度?D2Rx?L?()?ln?ln?ln?D2RxL?2lnD?lnRx?lnLd?dDdRxdL?2?DRxL?|d?|?2|dD|?|dRx|?|dL|?DRxL?(u?)2?4(uD2uRx2uL2)?()?()DRxL?u?对铜棒40cm的测量分析uAD?10-6muB?估/C?10-6mtp=，kp=1，P=?D?10-6m?R?10-6mx?=?10-6m?L?B估/C代入不确定度合成公式：U?10-8m，P=实验结果实验讨论和心得体会实际上即使用了联动转换开关，也很难完全做到R2/

6、R1?R3/R。为了减小(2)式中第二项的影响，使用尽量粗的导线以减小电阻Ri的阻值(Rir1、R2r2、R3r3和R4r4。同时B和C的联接采用一条粗导线，使得附加电阻r很小，以满足Ii1和Ii2的条件。于是式可简化为Ri1?1=RIx+Ri3?2?R2?i1=RIs+R4?i2?rI?=(R3+R4)?i2?解此方程组可得Rx=RR+R2R4?R1R3?在实验测量过程中，若始终保持RR1/2=RR3/4，则式中的第二项会始终保持为零，即R1Rx=s另外，用四端式电阻来减小附加电阻的影R2响图2-3双臂电桥原理图图2-4四端式电阻等效原理图图2-3为研究附加电阻对低电阻测量影响的原理图。图中

7、ra1，表示与接点相ra2ra3连的三条支路的附加电阻，rb1rb2rb3是与接点b相连的三条支路的附加电阻。图中ra1，rb1与电流测量回路或供电回路串联，因为，ra1rb1很小，所以它们的串入对电路状态不会产生太大的影响。ra2，rb2是与电压测量回路串联，而与Rx并联，它们的接入，相当于加大了电压表内阻，这对测量是有益的。ra3和与rb3Rx串联，是对Rx测量直接有影响的部分。因此，为了减少附加电阻对Rx测量的影响，就应尽量减小ra3和rb3，而相对地加大ra2，。rb2图2-4为四端式电阻等效原理图。如把的接头改成“四端”，在接线时将与电流回路相连Rx的接点A、B及与电压回路相连的接点

8、A、B分开，把电压接头放在里边，并用两较大的紫铜接线柱作为电流接头，用两较小的接线柱作为电压接头，在电压接头与电流接头之间用粗的紫铜线或紫铜片连接以减小接线电阻。那么ra1和，和ra3rb1rb3就可能减得很小了，此时两电压接头间的电阻，就能较准确地表示为Rx了。所以，凡是要求有比较准确阻值的低电阻，一定是“四端”式接线的电阻，其阻值就是A、B之间的电阻。二、实验仪器答：电源，滑线变阻器，电阻箱，精密电阻箱，灵敏检流计，待测低电阻，带保护电阻的开关，开关，导线若干。三、实验步骤答：1、把检流计的开关打开，对其进行机械调零，完成后关闭开关。2、按照图2所示的电路连接好线路，设定电源电压为5V，滑线变阻器处于安全位置。3、设定R1、R2、R3和R4的值，R1/R2=R3/R4=1/50，调节可调电阻Rs到适当阻值，闭合总开关。4、打开检流计开关，看检流计是否有偏转，调节Rs阻值，直到检流计指针指零。5、闭合检流计支路上带保护电阻的开关，再次仔细调节Rs，直到检流计指针精确指零，并记下Rs的阻值。实验完成。6、关闭电源，关闭检流计开关，收拾仪器。四、原始数据记录答：a目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。