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开尔文双电桥测低电阻
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32双臂电桥测低电阻实验报告
大学物理实验报告；实验题目：开尔文电桥测导体的电阻率；姓名：杨晓峰班级：资源0942学号：36日期：2；实验目的：；1．了解双臂电桥测量低电阻的原理和方法；3．了解单、双臂电桥的关系和区别；实验仪器；本实验所使用仪器有双臂电桥、直流稳压电源、电流表；实验原理：；双臂电桥工作原路：工作原理电路如图1所示，图中R；电阻；测量时接上RX调节各桥臂电阻使电桥平衡；1
大学物 理 实 验 报 告 实验题目：开尔文电桥测导体的电阻率 姓名： 杨晓峰
班级： 资源0942
日期：实验目的：1．了解双臂电桥测量低电阻的原理和方法。 2．测量导体电阻率。3．了解单、双臂电桥的关系和区别。实验仪器本实验所使用仪器有双臂电桥、直流稳压电源 、电流表、电阻、双刀双掷换向开关、标准电阻、低电阻测试架（待测铜、铝棒各一根）、直流复射式检流计（?C15/4或6型）、千分尺（螺旋测微器）、米尺、导线等。实验原理：双臂电桥工作原路：工作原理电路如图1所示，图中Rx是被测电阻，Rn是比较用的可调电阻。Rx和Rn各有两对端钮，C1和C2、Cn1和On2是它们的电流端钮，P1和P2、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。接线时必须使被测电阻Rx只在电位端钮P1和P2之间，而电流端钮在电位端钮的外侧，否则就不能排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响。比较用可调电阻的电流端钮Cn2与被测电阻的电流端钮C2用电阻为r的粗导线连接起来。R1、R1'、R2和R2'是桥臂电阻，其阻值均在lOΩ以上。在结构上把R1和R'1以及R2和R2'做成同轴调节电阻，以便改变R1或R2'的同时，R1'和R2'也会随之变化，并能始终保持 测量时接上RX调节各桥臂电阻使电桥平衡。此时，因为Ig＝0，可得到被测电阻Rx为 1、 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方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接 2―4―1 图1 直流双臂电桥工作原理电路可见，被测电阻Rx仅决定于桥臂电阻Rz和R1的比值及比较用可调电阻Rn而与粗导线电阻r无关。比值R2/R1称为直流双臂电桥的倍率。所以电桥平衡时被测电阻值=倍率读数×比较用可调电阻读数因此，为了保证测量的准确性，连接Rx和Rn电流端钮的导线应尽量选用导电性能良好且短而粗的导线。只要能保证，R1、R1'、R2和R2'均大于1OΩ，r又很小，且接线正确，直流双臂电桥就可较好地消除或减小接线电阻与接触电阻的影响。因此，用直流双臂电桥测量小电阻时，能得到较准确的测量结果。由图?和图?，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（1）?I1R?I3RX?I2R3??I1R1?I3Rn?I2R2???I3?I2?R1?I2?R3?R2?解方程组得2―4―2(1)RX??R2R3?RRR1? R1?????R1R3?R2?R1?R1R?(2)通过联动转换开关，同时调节R1、R 2、R3、R，使得R2R3?R1R成立，则（2）式中第二项为Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、R ix2均包括在低电阻导线Ri内，则有零，待测电阻RX?RRn
R1(3)实际上即使用了联动转换开关，也很难完全做到R2/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(Ri&0.001?)，使(2)式第二项尽量小，与第一项比较可以忽略，以满足(3)式。 金属电阻率的测定 1、按图5所示连接电路，取电源电压为15V，调节滑线变阻器是电流表指示为1A；2、由长到短分别测量铜杆不同长度的电阻（每隔5cm测一次，总共至少6次）；3、用数显卡尺在铜杆的不同部位测量其直径多次并记录。图5实验内容及步骤：1．电阻及电阻率的测量。（1）将铜棒按4端接法接入双臂电桥 C1P1C2P2接线柱，估计北侧电阻，选择适合的倍率，接通电源，按下电源，按下粗细调节钮、调整Rn使电桥平衡，记录 Rn值有公式算出Rx的值，测Rn5次。（2）用卡尺测出铜棒长度L，用千分尺在铜棒不同位置测出铜棒的直径D、5次，记录在表格中，有公式求出铜的电阻率p 2．金属电阻温度系数的测定2―4―3（1）。测量电阻的R-t曲线，并根据曲线计算电阻的温度系数。首先，将YJ-HW-II型实验仪的“电缆”座通过电缆与恒温箱连接。将实验仪左侧开关置于“设定”，选择所需温度点，调节温度“粗选”、“细选”使到达合适位置。然后按下开关使置于“测量”。打开加热开关，观察仪器显示至选定温度并稳定下来后，将电阻插入恒温箱中，稍侯电阻升温结束，把信号接入实验仪的输入端，得到选定温度上Pt100的电阻值。2、重复以上步骤，分别测量设定温度为600C、700C、800C、900C、1000C时Pt100电阻的值。根据所记录的数据，绘出R-t曲线。并在曲线上选取不同两点，计算电阻的温度系数。3.
用双臂电桥测出电阻的精确值。 数据记录： 电阻R的值铜棒的值： 数据处理：#以电阻1为例估算不确定度，表示结果。R1R左=
R2RRX右=2R右=
=R1RX左=Rx= （RX左+ RX右）/2=
= S=△n/（△R/R）=
=2―4―4电阻箱引入误差DRN=(m+0.5)%
，式中N为转盘数，R为使用值，m为电阻箱等RR级，比例臂m取0.1，比较臂m取0.02。按均匀分布： u(R)=
= =Ru(R1)=
= R1u(R2)=
= R2检流计平衡指示不确定度为：u(?R')1?R'0.1??=
= R3RS传播率为： ur(Rx)?u(Rx)?Rx
= =u(Rx)=测量结果：
；P=0.683；
E=思考题：1．电桥平衡后，若各桥臂电阻保持不变，只把检流计和电源的位置互换，是否仍能平衡？说明理由。2―4―5包含各类专业文献、外语学习资料、高等教育、行业资料、生活休闲娱乐、专业论文、应用写作文书、32双臂电桥测低电阻实验报告等内容。　
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如何测试20毫欧的电阻？
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我们厂要测量开关的接触阻抗，要求不得高于20毫欧以前一直用毫欧表来测量。但是碰到要测量多档位的开关的接触阻抗的时候就非常不方便。我试图能设计一个电路来实现同时的多路测量，某一路的接触阻抗大于20毫欧则呈现低电位，开始我用运放加20毫欧的基准电阻，通过比对测量点和基准电阻的电位来判断接触阻抗和20毫欧的关系。但实际发现效果另人抓狂，基本上只有一两个点能可靠判断。而且误差非常大。请大家提点一下我&&^_^&&谢谢啊
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&实验１７　用开尔文双电桥测低电阻&&　　单电桥桥臂上的导线电阻和接点处的接触电阻约为10-3Ω量级。由于这些附加电阻与桥臂电阻相比小得多，故可忽略其影响。但若用它测１Ω以下的电阻时，这些附加电阻对测量结果的影响就突出了。开尔文双电桥可用于测量10-6Ω～１０Ω的电阻，有效地消减了附加电阻的影响。【预习重点】　　（１）四端电阻的电流端和电压端的含义及其在电路中避免附加电阻影响的原理。　　（２）双电桥测低电阻的原理和方法。　　（３）ＡＣ１５／２型直流复射式检流计的使用（参阅本实验附录）。【仪器】　　开尔文双电桥、直流稳定电源（该电源为稳压稳流电源，实验时按稳流源使用）、检流计、标准电阻、待测电阻等。【原理】　　１）双电桥线路结构及消减附加电阻影响的原理　　图１７—１（ａ）、（ｂ）为双电桥线路结构及其等效电路。双电桥在线路结构上与单电桥有两点显著不同：①待测电阻Ｒx和桥臂电阻ＲN（标准电阻）均为四端接法；②增加两个高阻值电阻Ｒ3、Ｒ4，构成双电桥的“内臂”。　图１７—１　双电桥及其等效电路　　四端电阻外侧的两个接点称为电流端，通常接电源回路，从而将电流端的附加电阻折合到电源回路的电阻中。图１７—１中，Ａ1、Ｃ1两接点的附加电阻折入了电源内阻。Ｂ1、Ｂ3两接点用短粗导线相连，设Ｂ1、Ｂ3间附加电阻为ｒ。后面将证明，若Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及ＲN满足一定条件，即可消减ｒ对测量结果的影响。　　四端电阻内侧的两个接点称为电压端，通常接高电阻回路或电流为零的补偿回路。图１７—１中，Ａ2、Ｃ2端接触电阻分别并入Ｒ1、Ｒ2；Ｂ2、Ｂ4端接触电阻分别并入Ｒ3、Ｒ4。由于Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4本身电阻很高，所以这些附加电阻对它们的影响甚微。此外，电压端之间的部分即为低电阻本身，无另外的连接导线，故有效地消除了导线电阻的影响。　　２）双电桥的平衡条件　　调节平衡，就是调节电阻Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4和ＲN，使Ｂ、Ｄ两处等电位，检流计电流Ｉg＝０。由图１７—１（ｂ）中所示电流方向，考虑到Ｒ1&gt&gtｒ1，Ｒ2&gt&gtｒ2，Ｒ3&gt&gtｒ3，Ｒ4&gt&gtｒ4，可列出方程联立求解得（１７—１）　　双电桥在结构上尽量做到使上式第二项满足，故（１７—２）式（１７—２）就是双电桥的平衡条件。只要待测低电阻按四端接法接入测量，就可像单电桥那样用式（１７—２）计算Ｒx了。　　３）ＱＪ３２型直流单、双电桥的结构及使用图１７—２　ＱＪ３２型电桥电路　　双电桥形式、结构及使用虽多种多样，但其原理是一样的。图１７—２和１７—３分别为ＱＪ３２型单双电桥的线路及其作为双电桥使用时的面板接线图。电桥等级：０.０５；量程：双桥为10-5Ω～102Ω，单桥为５０Ω～106Ω；保证准确度等级的测量范围：10-3Ω～105Ω。外接标准电阻ＲN＝０.０１Ω和ＲN＝０.００１Ω，０.０１级。示零器为外接ＡＣ１５／２型检流计。图１７—３　双电桥面板接线　　图１７—２中可变电阻Ｒ1、Ｒ3采用同轴调节的两个相同的５位（×０.０１、×０.１、×１、×１０、×１００）十进电阻箱，这样无论转盘位于何处，都能保证Ｒ1＝Ｒ3。Ｒ2、Ｒ4是两个可独立调节的１０进４挡（10、102、103、104Ω）电阻箱，调节Ｒ2＝Ｒ4，从而保证在使用过程中始终成立。　　使用时应首先根据Ｒx的粗估值设定Ｒ1、Ｒ2的初值。将式（１７—２）改写为，可知相当于单电桥的倍率，Ｒ1相当于测量盘的示值。与单电桥一样，根据Ｒx的数量级选定的，应保证Ｒ1的５个旋钮都用上（即保证５位有效数字）。　　ＱＪ３２型电桥作为双电桥使用时，其示值误差限其中：；ａ为等级指数；１０００Ω为基准值。　　图１７—４是ＱＪ３２型电桥作为单电桥使用时的接线图。注意，“标准”接线端要用短路片短路。调节Ｒ3（Ｒ1）使电桥平衡，则倍率Ｒ2／Ｒ4的选择原则也是要保证Ｒ3的５个旋钮都用上。图１７—４　单电桥面板接线　　使用中应注意两点：①初值选定后，应采用“跃接”法启闭面板上的“通”键来观察光标的偏转情况；②注意ＡＣ１５／２型检流计的正确使用。调节电桥平衡应从检流计最不灵敏的×０.０１挡开始，逐步过渡到×１挡。【实验要求】　　（１）用双电桥测黄铜片电阻。　　（ａ）按图１７—３接线。经检查后接通电。电源要按恒流源使用，电流调节为１.０Ａ。　　（ｂ）根据实验室提供的粗估值选定Ｒ1、Ｒ2（Ｒ4）值。　　（ｃ）依次测量黄铜片长为４０ｃｍ、３０ｃｍ、２０ｃｍ、１０ｃｍ时的电阻。　　（２）用双电桥测康铜丝电阻。注意要根据康铜丝的粗估值重新选定Ｒ1、Ｒ2（Ｒ4）的初值。　　（３）用单电桥测康铜丝电阻。　　（ａ）按图１７—４接线，电源按恒流源使用。　　（ｂ）根据康铜丝阻值范围和测量公式选定Ｒ2／Ｒ4及Ｒ3的初值，然后接通电源测量。　　（４）数据处理。　　（ａ）写明主要仪器的名称、型号、级别，并把原始数据整理成表格。　　（ｂ）用作图法求黄铜片的电阻率ρ。　　用坐标纸画Ｒx～ｌ图。依据电阻率公式，由图线斜率ΔＲ／Δｌ＝ρ／Ｓ求出ρ。铜片截面数据由实验室提供。　　（ｃ）取ｌ＝４０ｃｍ时的测量数据估算ρ的测量不确定度及单、双电桥测康铜丝电阻的测量不确定度。【思考题】　　（１）使用同一准确度等级的单、双电桥测同一电阻，哪一种电桥测量结果更大一些？为什么？　　（２）图１７—５（ａ）、（ｂ）分别表示用伏安法测一低电阻（两端接法）的示意电路及其等效电路。Ａ、Ｂ两接线柱间金属棒的电阻Ｒ为待测电阻；ｒ1、ｒ2是电流回路附加电阻；ｒ3、ｒ4是接入电压表的附加电阻。试证测量结果Ｒ′≈ｒ1＋Ｒ＋ｒ2。（提示：伏特计内阻比图中其他电阻大若干个数量级）图１７—５　伏安法测两端接法低电阻　　（３）图１７—６（ａ）、（ｂ）分别表示用伏安法测四端接法低电阻的示意电路及其等效电路。Ａ2、Ｂ2之间的金属棒为待测电阻，附加电阻的意义同上题。试证测量结果Ｒ′＝Ｒ（不考虑测量误差）。并由证明过程说明Ａ1、Ｂ1称为电流端，Ａ2、Ｂ2称为电压端的原因。图１７—６　伏安法测四端接法低电阻　　（４）实验中所用标准电阻为什么电流端接线柱比电压端接线柱大？　　（５）若用伏安法测量０.５Ω左右的两端接法的低电阻，实验室提供的接线柱可用垫片和螺丝把毫伏计、毫安计、电源等的引线压接在一起。试问在被测电阻两端的接线柱上各引线从上到下怎样的次序较为合理？画出一个接线柱的示意图说明之。　　（６）如用双电桥测电阻Ｒx时，将Ｒx的电流端和电压端内外接反了（电流方向未错），标准电阻ＲN未接反，对测量结果有何影响？　　（７）一电阻Ｒx≈０.０７Ω，若用ＱＪ３２型双电桥测量时，Ｒ2应选多大？Ｒ1（Ｒ3）的初值选多大？若Ｒx约10-5Ω，用ＱＪ３２型单电桥测量，Ｒ2、Ｒ4各选多大？Ｒ3初值选多大？　　（８）用双电桥测低电阻时，如果被测电阻的两个电压端引线过细、过长（即引线电阻较大），对测量的准确度有无影响？为什么？　　（９）若用电阻箱、直流电源自组一单电桥，测一四端接法的１Ω左右的电阻，待测电阻应如何接入才能减小附加电阻的影响？
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这么小的电阻，测量用的导线和接触点的电阻都不能忽略
应该用四线接法(开尔文接法)，区分电流接点和电压接点。把你的测量电路贴出来看看。
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已经考虑了导线的触点的电阻
在制作实际电路是，我已经考虑了导线和触点的电阻。2楼可否详细点说明开尔文接法？？&&兄弟是菜鸟来的。。。唉
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开尔文接法就是电阻有四个端子
两个电流端子和两个电压端子。电流端子用于通入电流，电压端子用于测量电阻上的电压。没有图，很难说什么。只能说，参考测电路板过孔电阻的方法。
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要用到切换电路,用继电器吧。
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ls滴不行哦,继电器触点电阻好的也要50毫欧
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有 tyw 兄的这个图就够了
R1R2R3R4和检流计都去掉，R2R4位置接入一个差动放大器的两输入端，R1R3位置接入另一差动放大器的两输入端，两个放大器的输出与基准电压比较。注意两个电阻都是待测电阻，电源(图中电池)应该是近似恒流源。如果是要“实现同时的多路测量，某一路的接触阻抗大于20毫欧则呈现低电位”只需要将所有待测电阻串联在一起。
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实际上就是 tyw 提供的多个这样的电路串联
注意各电压表并没有公共端，所以要用差动放大器。
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不怕大家笑话，从没接触过这方面的电路仔细研究一下。。。
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