实验实验4.10 筛选电阻筛选电阻 实验要求实验要求: 现需要在现需要在100只阻值在只阻值在 700Ω到到1200Ω之间的电之间的电阻中筛选出阻值为阻中筛选出阻值为1000Ω的电阻，要求不确定度不的电阻，要求不确定度不高于高于1%并进一步对筛选出的这些电阻进行分组，并进一步对筛选出的这些电阻进行分组，使得每组内的电阻相互之间阻值的差别不高于使得每组内的电阻相互之间阻值的差别不高于 0.1%为了使筛选既快速、准确又经济的目的，可为了使筛选既快速、准确又经济的目的，可考虑设计自搭惠斯通电桥、并利用电桥灵敏度的概考虑设计自搭惠斯通电桥、并利用电桥灵敏度的概念对电阻进行筛选念对电阻进行筛选返回返回 R1RsR2RxG保护开关保护开关K1ERK实验电路图实验电路图返回返回惠惠斯斯通通电电桥桥电电路路图图 直流直流电桥测电阻原理与概念阻原理与概念 2、、电桥灵敏度：灵敏度： 定定义 3、影响、影响电桥灵敏度的灵敏度的电路参数路参数 1、电桥平衡时：、电桥平衡时： 设计方案提示设计方案提示：1、利用惠斯通电桥惠斯通电桥和1000 标准电阻标准电阻R0构成测量电路,筛出1000 的电阻。
先使用1只1000 标准电阻标准电阻R0与三只电阻箱R1、R2、Rs构成惠斯通电桥，选择电桥灵敏度为合适的数值，并使电桥平衡换下标准电阻标准电阻R0，轮流测量其它待测电阻，并根据检流计指针的偏转格数，判定待测电阻Rx的阻值范围 n2 2、利用电桥灵敏度和检流计指针偏转格、利用电桥灵敏度和检流计指针偏转格数数, ,判断判断该电阻阻值该电阻阻值R Rx x与与1000 1000 标准电阻标准电阻R R0 0的的误差误差 n由于电路的对称性，有：由于电路的对称性，有：n故有故有：n例如当指针偏转1小格时， 格n若 格，则 n若 格，则 =1‰ 等等…… 3、选择合适的电桥灵敏度选择合适的电桥灵敏度 进一步考虑对筛选出的这些电阻进行分组，要进一步考虑对筛选出的这些电阻进行分组，要求每组内的电阻相互之间阻值的差别不高于求每组内的电阻相互之间阻值的差别不高于 0.1%我们做以下分析：若取我们做以下分析：若取 则电阻阻值的差则电阻阻值的差别不高于别不高于 0.1%时，检流计指针偏转格时，检流计指针偏转格 ，，这在实验上是很难分辨的；若取这在实验上是很难分辨的；若取 则电阻阻则电阻阻值的差别不高于值的差别不高于 0.1%时，检流计指针偏转格数时，检流计指针偏转格数 ，因此，选择，因此，选择 是合适的。
是合适的 4、合理选择电桥参数合理选择电桥参数 根据公式根据公式 我们通过合我们通过合理选择检流计灵敏度、电源电动势及四臂电阻值的大理选择检流计灵敏度、电源电动势及四臂电阻值的大小，就可使得小，就可使得 例如：取例如：取 当当 当当 5、筛选电阻方法： 先使用一只1000 的精密电阻（精度0.05%）作为标准电阻连成惠斯通电桥，调节电桥平衡，并使电桥灵敏度 精确地等于1000格然后换下1000 的精密电阻，轮流测量其它待测电阻并记录检流计指针偏转格数检流计指针偏转在10格内的电阻不确定度小于等于1%；将检流计指针偏转在同一方向同一格内的电阻分为一组，这时各组内电阻阻值相互之间的差别不高于0.1% . 实验数据数据：记录在表格中 >10左10左9左8左7左6左5左4左3左2左1右1右2右3右4右5右6右7右8右9右10>10R23R7R5R3 。