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1、补偿法测电阻的相关问题试验基本回顾a）试验目的、意义1. 学会正确使用电流表、电压表、检流计、电阻箱和变阻器等 仪器；2. 学会用伏安法测电阻的几种不同接线方法并分析对系统误差的影响；3. 学会用补偿法测电阻；b）试验基本原理与方法4. 基本原理：在一定温度下，直流电通过待测电阻Rx时，用电压表测出Rx两端的电压U,用电流表测出通过Rx的电流I， 则电阻值可表示为：Rx=U/I5. 试验方法：连接如下电路图，调节 Rg使检流计G无电流通过（指针指零），这时电压表指示的电压值Ubd等于Rx两端的电 压Uac，即b,d之间的电压补偿了 Rx两端的电压。清除了电压 内阻对电路的影响。c）主要仪器设备
2、及耗材1. 安培表C31 -A（量程-30A,，共12档.）2. 伏特表C31-A （量程45mV-600V共10档）3. 检流计AC5/2型4. 电阻：Ro （ 100滑线变阻器）；Rx由电阻箱提供，R3 :（多圈电位器）5. 电源：直流3V电源d）试验方法与技术路线1. 按上述电路图布置并接好导线；2. 对试验室给定的待测电阻，按以下步骤选取电表量程 将稳压电源的输出电压调到3V 移动滑线变阻器Ro的滑动端，使Ri大于Ro/3 由大到小试探着先取电流表量程， 直到电流示值大于量程的1/33. 调节R3，使Ubd达到补偿状态 粗调：确认k2断开，断续接通检流计的“电计”（若指 针超出量程就立
3、即松开），并试探着调节 R3，使检流计 指针偏转逐渐减小，直至接近零 细调：合上K2，以提高检测灵敏度；仔细调节R3，使检 流计指针指零4. 记录下此时电压表的示值 U,电流表的示值I，填表5. 重复测量：断开电计K2。移动滑线变阻器Ro的滑动端，依次增加Rx中的电流I，重复步骤34,再测量4组U, I的 对应值.试验数据处理举例及相关分析a）试验数据表次项目12345平均U(V)l(mA)R(Q)量程U=3 V级别：量程I= mA、/仪 U =/仪| = 、由Ua(R)=S(R)用可得：Ua(R)二(对于该试验数据而言) 、由Ub(V)= 仪u/ ,3 ; Ub(I)= 仪|/、3Ub2(R
4、)/ R2=Ub(V)/ U：+Ub2(I)/ I：可得：Ub(R)二Q 由 Uc(R) = .Ub2(R) Ub2(R),则有Uc(R)二3Q 由以上分析及处理可得：R=497士 3Qb)试验数据表二次 X 项目12345平均U(V)l(mA)R(Q)量程U=3V级别量程l=75mA 、仪u=仪| = 、由 Ua(R)=S(R) ；n可得： Ua(R)二(对于该试验数据而言) 、由 Ub(V)二仪 U / . 3Ub(I)= 仪 |/ ,3Ub2(R)/ r2二Ub(V)/ Ui2 + Ub2(I)/ I：可得Ub(R) =q 、 由 Uc(R)二 Ub2(R) Ub2(R),则有Uc(R)
5、=Q 、由以上分析及处理可得：R= Q对补偿法测电阻的优点的分析a)从试验数据对补偿法测电阻的误差分析为了便于比较误差的大小，这里将补偿法测电阻与伏安法测电阻作一组对照，两种测量方法中的电流表(C46-mA型0-50mA档)电压表(C46-V型0-15V档)选得完全相同，选用 BZ-4型检流计(灵敏度为io 9A/mm以一个标准电阻R示(R标=Rx=470Q )作为被测电阻进行测量，为了简单，这里就只分析测量时产生的绝对误差VRxE补和相对误差E 、用伏安法测电阻伏安法测量电阻的电路图略，相关数据如下表表一：内接法测量数据测量次数12345678电压(V)3电流(10)Rx (Q)VRX内接=
6、Rx_ &示=QE内接二佟 x 100%=%R标(1)表二：外接法测量数据- =1 8Rx外接Rxi8 i 1VR x夕卜接一 R x -测量次数12345678电压（V）电流（10 3）Rx (Q)E 外接-x 100%=%R标(2)、补偿法测电阻用补偿法测电阻的数据如下表表三：补偿法测量数据R补一测量次数12345678电压（V）10.电流（10 3）Rx (Q)VR补一Rx -片示=QVRxR标x 100%=%(3)从上式试验数据(1)( 2)( 3)的试验数据分析比较，进一步验证 了补偿法测电阻比伏安法测电阻产生的误差要小， 这主要是因为补偿 法测电阻时没有引入测量仪表自身的电阻， 从
7、而降低了系统误差，提 高了测量正确度。b)补偿法测电阻的优点电路简单，实用性强。电路中的元件和仪表都是常用器件，并且个滑 动变阻器和电阻箱的阻值是否准确均不会影响被测电阻的测量值，从而对电阻器件的选择降低了要求。调节方便，电路通过粗调和细调的设计，既可以提高测量的速度，又可以保护检流计，这是电桥发测量电阻时很难做到的。修正系统误差。电路中测量仪表自身的电阻与测量结果无关， 从而降 低了测量方法引入的误差，这是单纯伏案法测量电阻时无法做到的。结束语综上所述，利用补偿法测量电阻，既发挥了伏安法测量电阻的优 点，又克服了这个测量方法的缺点，该方法的测量灵敏度只取决于各 测量仪表的灵敏度，与电路本身的参数无关，在现有的试验设备和有 限的误差范围内，利用补偿法测电阻也是一种非常有效的方法。
