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用单臂电桥测量中值电阻2
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电桥的平衡条件是什么？有何用途？
【预习与操作要点】
1．电桥测电阻原理
电桥分直流电桥和交流电桥两大类。本实验所用的自搭式单臂电桥亦即惠斯通电桥，主要用于测量1～106W范围内的中值电阻。和伏安法比较，由于其不用电表，避免了电表内阻以及精度不够高等因素造成的误差，因此成为准确测量电阻的常用方法之一。
惠斯通电桥由电源、桥臂、桥路三部分组成，其原理如4-20-1所示，未知电阻Rx与另外三个已知电阻R1、R2、R3构成了电桥的四个桥臂，电桥的一个对角线AC上接直流电源E，而另一对角线BD即桥路接灵敏电流计G。改变R1、R2、R3的阻值，可以改变B、D两点之间的电位差，当R1、R2、R3的阻值被调节成某一组合时，可以使B、D之间的电位差为零，此时电流计的指针就准确地指在零位，电桥处于平衡状态此时有
将两式相比，得到
上式称为电桥平衡条件。
由电桥平衡条件可得
综上所述，利用电桥测量电阻的过程，就是调节R1、R2、R3使电桥达到平衡条件的过程，而平衡与否由电流计来判断。一旦电桥平衡，就可以根据（3-9-3）式，求出待测电阻Rx。
在直流电桥中，R3是标准电阻箱，此臂称为比
【预习与操作要点】
1．电桥测电阻原理
电桥分直流电桥和交流电桥两大类。本实验所用的自搭式单臂电桥亦即惠斯通电桥，主要用于测量1～106W范围内的中值电阻。和伏安法比较，由于其不用电表，避免了电表内阻以及精度不够高等因素造成的误差，因此成为准确测量电阻的常用方法之一。
惠斯通电桥由电源、桥臂、桥路三部分组成，其原理如4-20-1所示，未知电阻Rx与另外三个已知电阻R1、R2、R3构成了电桥的四个桥臂，电桥的一个对角线AC上接直流电源E，而另一对角线BD即桥路接灵敏电流计G。改变R1、R2、R3的阻值，可以改变B、D两点之间的电位差，当R1、R2、R3的阻值被调节成某一组合时，可以使B、D之间的电位差为零，此时电流计的指针就准确地指在零位，电桥处于平衡状态此时有
将两式相比，得到
上式称为电桥平衡条件。
由电桥平衡条件可得
综上所述，利用电桥测量电阻的过程，就是调节R1、R2、R3使电桥达到平衡条件的过程，而平衡与否由电流计来判断。一旦电桥平衡，就可以根据（3-9-3）式，求出待测电阻Rx。
在直流电桥中，R3是标准电阻箱，此臂称为比较臂，而电阻R1、R2的比值可按10的整数次方变化，通常称为电桥的比率。
在用电桥测电阻时，电桥系统的灵敏程度反映了测量的精确程度，对于等臂电桥，常用绝对电桥灵敏度，其定义为
（mm/欧姆）
它表示电桥平衡后，DRx所引起的Dd越大，电桥灵敏度S越高，所得平衡点越精确，测量误差越小。电桥灵敏度不仅与灵敏电流计有关，还与所加电压及各桥臂电阻值的大小和配置有关，灵敏电流计的灵敏度越高，电源电压越大，电桥的灵敏度越高。
2．测量应变
将电阻应变片粘贴在试件的表面，应变片内电阻丝的两端接入测量电路（电桥）。随着试件受力变形，应变片的电阻丝也获得相应的形变使电阻值发生变化。由应变片的工作原理可知，当应变沿应变片的主轴方向时，应变片的电阻变化率和试件（本实验为悬臂梁）的主应变成正比，即
式中K为应变片的灵敏系数（此值由应变片厂家给出）；R是未加力时应变片阻值的初始值；DR是加力变形后应变片的电阻变化。所以只要测出应变片阻值的相对变化，便可得出被测试件的应变。本实验用平衡电桥测量应变片电阻的相对变化。实验装置及测量线路如图4-20-2和图4-20-3所示，
将被测试件一端夹持在稳固的基座上，其主体悬空，构成一悬臂梁。在悬臂梁固定端A处贴一应变片，在悬臂梁变形端B处贴一同型号同规格的应变片，在C端挂一砝码托盘以备加载。将A处的应变片作为温度补偿片R1，B处的应变片Rx作为传感器测量应变，用多体电阻箱R2、Ra和微调电阻箱Rb以及R1、Rx组成一电桥，作为微小形变测量电路。当C处加载时，悬臂梁将向下弯曲，B处产生变形，贴在B处的应变片亦发生变形，其电阻值发生变化，此电阻值的变化可通过电桥测量出来，从而测定悬臂梁B处的形变。
交叉相乘 对角线的电阻值.交叉相乘相等
在导线两端用示波器测导线上的压降，因为导线是有电阻的，这个电阻在电流通过时要产生压降，再测出这段电阻就可以算出瞬间电流，当然对示波器要求较高，要能记忆，要能改变...
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求单臂电桥的使用方法
单臂电桥的使用方法、维护、注意事项等（详细说明），不是要工作原理！
也可以是测未知电阻阻值的步骤。
要求能写满一张A4纸。等待中......
单臂电桥的使用方法
1、先将检流计的锁扣打开（内 外），调节调零器把指针
调到零位。
2、把被测电阻接在“ ”的位置上。
要求用较粗较短的连接导线，并将漆膜刮净。接头拧紧，避免采用线夹。因为接头接触不良将使电桥的平衡不稳定，严重时可能损坏检流计。
3、估计被测电阻的大小，选择适当的桥臂比率，使比较臂的四档都能被充分利用。这样容易把电桥调到平衡，并能保证测量结果的4位有效数字。
4、先按电源按钮B，（锁定）再按下检流计的按钮G（点接）。
5、调整比较臂电阻使检流计指向零位，电桥平衡。若指针指“+”，则需增加比较臂电阻，针指向“-”，则需减小比较臂电阻。
6、读取数据：比较臂 比率臂=被测电阻
7、测量完毕，先断开检流计按钮，在断开电源按钮，然后拆除被测电阻，再将检流计锁扣锁上，以防搬动过程中损坏检流计。
通过电桥调节R2、R3、R4数值，当电桥平衡时有：R1=R2×（R3/R4）从而可以测量出被测电阻。从图可以看出：R1被测电阻包括了引线电阻和接触面接触电阻，故实际电阻应减去引线电阻和接触面接触电阻，被测电阻越小，引线的误差越大，所以单臂电桥常用来测量1欧以上的电阻，一般量程为1～99990欧。对于开关接触电阻一般在微欧级，不宜使用此电桥，因为引线电阻为毫欧级，无法测量，此时可以使用双臂电桥。
详细请见我的共享资料：直流单臂电桥的使用.
图2 单臂电桥原理图：见上传附件
R1为被测电阻 R2、R3、R4为可调电阻 P为检流计 E为电池
附件：单臂电桥的使用方法.doc
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单臂电桥测量中值电阻 实验目的 实验原理 实验仪器及图片 实验要点 数据处理 实验目的 1. 掌握单臂电桥测量...
http://211.85.196.18/syzd/1/20.pdf - 285k - 日 - 网页快照
(自己将它打开,够你参考的.)
二,板式单/双臂电桥
使用说明书
FMQJB型板式单/双臂电桥可以接成惠斯通单臂电桥，也可以接成开尔文双臂电桥。作为一款“解剥式”教学仪器，FMQJB的结构创意新颖，物理模型直观，原理明确便于分析讨论。使用本仪器不但容易讲清基本原理，便于学生思路清晰地完成操作，也适合编排讨论型、设计型、综合型实验，蕴含着丰富的素质教育素材。
如图1，P11P12、P21P22是两条完全相同的电阻丝，长度L=1.0000m平行张紧在有机玻璃标尺上，晶莹剔透，赏心悦目。标尺刻度0~1.00是归一化无量钢的，记录读书应写足有效数字（到万分位）。沿标尺滑动的滑块上有两只铜片按键N1和N2，当按下时，接触点把电阻内分为比例线段，仪器结构保证P11N1P12和P21N2P23之间绝缘的P11、P12、P21、P22、N1、N2又都是接线柱，可与外电路连接。此外还有接线柱C11、M、C12由粗导线连通，接线柱C21、C22各自独立。
三、使用方法
1、 惠斯通单臂电桥
惠斯通单臂电桥可以测量中等量值的电阻，即数欧到数百千欧的电阻。
本题签作为单臂电桥时，电阻丝P21P22是空开不用的，当然按键N2也不起作用。设电阻丝的电阻率为P，截面积为A，当按键N1与电阻丝P11P12接触时，N1内分P11P12为R11和R12，组成比例臂，R11=PL/A，R12=PL12/A。在接线柱P12C12之间接入电阻箱Rs单作为比较臂，在接线柱P11C11之间接入被测电阻Rx单。对角线P11-E-RnP12是电源桥路，G是检流计，AN是验零按钮开关。开始先将Rn调到最大，电路灵敏度S最低，保护检流计G不超过限偏转。调节RS单、N1位置使G指零：将Rn减小直至G有了显著偏转，再微调Rs单、N1使G指零：如此循环调节直至Rn-0,S-Sman,G-0,电桥达到精细平衡。在调节G-0时可以按动验零按钮AN，如果G的指针随之摆动，说明IG尚未到零，以此方法来核实平衡点。一般公认指针式检流计的另，灵敏度为0.1格，当微偏d时，就认为电路已经平衡。由于指零仪的静态胃偏与其真实零点不可能同时被观察，所以观察者需将当前微偏的视觉形象与记忆中的真实零点相比，这是不准确的。本实验以一定节奏按动验零按钮AN，实际是将静态微偏调制成一种微振幅交变信号，使之醒目可辨，显著提高了检流计固有的灵敏度。电路平衡时记录L11读数和RS单读数就能求出被测电阻RX单。在可能的情况下，最好去L11值接近0.5，这样可使测量结果具有小不的确定度，叫做“最佳测量条件”。交换RX单、RS单的位置，重复上述步骤再求一次结果，两次结果去平均可以减小仪器系统误差，例如电阻丝不均匀、各接触电阻不一致、各段导线不一致等，类似天平物、码交换称衡的超作的技巧。在电桥平衡时，人为将RS单调节离平衡点一个小阻值，可以求出电桥的灵敏度，即任一桥臂阻值相对变化引起G偏转的各数。
2、 开尔文双臂电桥
开尔文双臂电桥可以测量低电阻
低电阻一般指1欧以下的电阻，其工作电流往往都很大。精密低电阻器件一般都做成四端钮结构，如标准电阻器、仪表分流器、欲测电阻率的材料样条等。矩形框表示电阻材料本体：C1、C2称为电流端，其作用是引导大电流I通过电阻本体：P1P2称为电位端，其作用是将I在电阻本体上产生的压降取出来，送往有关电路。四端电阻和两端电阻一样，不论其使用过程还是测量过程，都是定量体现欧姆定律的过程。电位端与电阻本体连接的位置A、B有意识地躲开电流端而略靠里一些，这样做可以最大限度地减小接触电阻、引线电阻的影响，准确体现欧姆定律，因此该四端电阻器的有效部分是A、B两点之间的电阻本体，器件的标称电阻值正是其有效部分的电阻Reff,设电流I在A、B间的压降为Uab，侧Reff=Uab/I
FMQJB型仪器接成双臂电桥的电路，两根电阻丝和两个按键都投入使用。在C11-P11-P21-P22-C22间接入标准电阻RS双，在按键N1-N2间接入检流计G和验零按零AN，在C21-C22间通过换向开关K接入电源E、衰减电阻Rn和电流表A。按键N1、N2将电阻丝P11P12、P21P22内分成两组比例臂R11/R12和R21/R22。由于N1、N2同步联动，不论滑动到什么位置。仔细调节滑块在标尺上的位置，不断按下按键N1N2，观察G是否指零，并用AN验零。刚开始RN应大些，电源电压应低些，A表骗转应小些。调平中逐渐增大电流提高灵敏度。当电路达到平衡时，将开关K切换到另一侧，各桥臂上的电流换向，重复上述操作，两次结果求平均。电源换向可以减小电流热效应造成的测量误差。双桥灵敏度的测量可以防照上文单桥的有关介绍。
四、双桥原理
以上弄清了双臂电桥的构造和使用方法，下面讨论如何直观理解电路原理。图5是图4的简化等效电路，最显眼之处是RX双和RS双的有效部分与两条电阻丝围成了一个闭环，电位端附加电阻rp21,rp22,rp11,rp12远小于电阻丝的电阻,可以忽略不计:RX双和RS双的上端附加电阻re21,re12已归入电源干路,不再影响电桥平衡:RX双和RS双的下端附加电阻re11,re22合并在一切称为跨线电阻,约为几毫欧到几十毫欧,其上电压是Ue11,+Ue12..以下分3种情况:
(1) 假定RX和RS远大于跨线电阻,此时只用一组比例臂R21-N2-R22,G接在N2-M之间即可,电路又回到惠斯通单臂电桥.
(2) 假定RX和RS较小,跨线电阻和它们可比拟,不能忽略，仍按上款（1）的接法，调节N2使G指零后。由于UC11/UC12无法确定，该式不能解出UX
(3) 由上文可知问题的症结是UC11/UC12即无法确定，又被M点限死。现在启用第二组比例臂R11-N1-R12，G由N2-M间改接到N2-N1之间。由于高阻支路R11-N1-R12是与低阻支路并联的，可变内分点N1取代固定内分点M，不可变不可知的比值UC11/UC12转移成可变可知的比值U11/U12，问题就解决
关于双臂电桥原理，更普遍的阐述方式是引用三角/星形等效代换，请用户参阅有关书籍。商品电桥的电路与本文大同小异，也常把滑线改为电阻箱，望读者对照理解，触类旁通
五、注意事项
1、 为避免磨损电阻丝，按下按键严禁移动滑块。
2、 按键左、右端都有刀口，是为了避免标尺某一端存在死区，不得将左、右刀口同时按下。
3、 各桥臂上1的电流不宜过大，双桥尤其注意【图文】实验六+单臂电桥测中值电阻_百度文库
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实验六+单臂电桥测中值电阻
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实验六 单臂电桥测中值电阻
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