【惠斯登电桥测电阻实验报告】测温电桥实验报告

 一、实验综述

 1、实验目的及要求

 (1)掌握惠斯登电桥测量中值电阻的原理和特点

 (2)学会自搭惠斯登电桥测量未知电阻,并掌握计算测量结果的不确定度

 (3)了解电桥林灵敏度对测量结果的影响,以及常用减小测量无差的办法

 2、实验仪器、设备或软件

 电阻箱三个,灵敏电流计,箱式电桥,电源,滑线变阻器,开关,待测电阻。

 二、实验过程(实验步骤、记录、数据、分析)

 1、自组电桥测电阻

 (1)按教材搭好线路,Rx≈20Ω,将滑线变阻器触头放中间。

 (2)将标准电阻箱Rs选取同Rx接近的值。

 (3)粗调,接通电源,将电源电压升到5V。

 (4)细调,将电源电压升到10V,调节Rs使电桥平衡,记录Rs左。

 (5)将Rs和Rx变换位置,重复步骤3、4,记录下Rs右。

 (6)重复步骤3、4、5,测量三次,最后测平衡时的灵敏度。

 取Rx≈20Ω L1:L2=1:1

 次数n

 Rs左/Ω

 Rs右/Ω

 1

 21.2

 18.8

 2

 21.3

 18.9

 3

 21.1

 18.7

 平均值

 21.2

 18.8

 a.计算Rs左和Rs右的Δ仪

 Rs左=21.2Ω Δ仪=0.2*5%+1*2%+20*1%=0.23Ω

 Rs右=18.8Ω Δ仪=0.8*5%+8*2%+10*1%=0.30Ω

 b. 写出Rs左和Rs右的准确表达结果

 Rs左=21.2±0.23/=21.2±0.13Ω

 Rs右=18.8±0.3/=18.8±0.20Ω

 c. 计算出待测电阻的平均阻值Rx=

  Rx=19.96Ω

 d. 在Rs左≈Rs右= Rs的情况下,自组电桥的Rx的相对不确定度传递公

 式为:

 令Rs=R左 则σR=0.087

 e.写出间接测量电阻Rx科学测量结果:

 Rx=19.96

 Rx=19.96±0.087Ω

 Urx=0.43%

 Rx=

 (7)取Rx≈200Ω,重复以上步骤将数据记录到表格中

 Rx≈200Ω L1:L2=1:1

 次数n

 Rs左/Ω

 Rs右/Ω

 1

 199.3

 199.8

 2

 199.5

 200.7

 3

 199.7

 200.4

 平均值

 199.5

 200.3

 a.计算Rs左和Rs右的Δ仪

 Rs左=199.5Ω Δ仪=0.5 *5%+9*2%+90*1%+100*0.5%=1.60Ω

 Rs右= 200.3Ω Δ仪=0.3*5%+200*0.5%=1.02Ω

 b. 写出Rs左和Rs右的准确表达结果

 Rs左=199.5±1.60/=199.5±0.92Ω

 Rs右=200.3±1.02/=200.3±0.59Ω

 c. 计算出待测电阻的平均阻值Rx=

  Rx=199.9Ω

 d. 在Rs左≈Rs右= Rs的情况下,自组电桥的Rx的相对不确定度传递公

 式为:

 令Rs=R左 则σR=0.65

 e.写出间接测量电阻Rx科学测量结果:

 Rx=199.9

 Rx=199.9±0.65Ω

 URx=0.33%

 Rx=

 (8)取Rx≈2000Ω重复以上步骤将数据记录到表格中

 Rx≈2000Ω L1:L2=1:1

 次数n

 Rs左/Ω

 Rs右/Ω

 1

 1980.3

 2009.9

 2

 1980.9

 2018.8

 3

 1980.6

 2016.5

 平均值

 1980.6

 2015.1

 a.计算Rs左和Rs右的Δ仪

 Rs左= 1980.6Ω

 Δ仪=0.6*5%+80*1%+900*0.5%+1000*0.1%=6.33Ω

 Rs右=2015.1Ω

 Δ仪=0.1×5%+5×2%+10×1%+2000×0.1%=2.21Ω

 b. 写出Rs左和Rs右的准确表达结果

 Rs左=1980.6±6.63/=1980±3.83Ω

 Rs右=2015.1±2.21/=2015.1±1.28Ω

 c. 计算出待测电阻的平均阻值Rx=

  Rx=1997.8Ω

 d. 在Rs左≈Rs右= Rs的情况下,自组电桥的Rx的相对不确定度传递公

 式为:

 令Rs=R左 则σR=2.73

 e.写出间接测量电阻Rx科学测量结果:

 Rx

 Rx=1997.8±2.73Ω

 Urx=0.14%Ω

 Rx=

 三、结论

 1、实验结果

 当Rx≈20Ω 时

 Rx=19.96

 Rx=19.96±0.087Ω

 Urx=0.43%

 Rx=

 当Rx≈200Ω 时

 Rx=199.9±

 Rx=199.9±0.65Ω

 URx=0.33%

 Rx=

 当Rx≈2000Ω 时

 Rx

 Rx=1997.8±2.73Ω

 Urx=0.14%Ω

 Rx=

 2、分析讨论

 (1)滑动变阻器滑片放于中间使得R1=R2,便于计算

 (2)每次实验要记得将滑片按下去,否则验流计指针总会指在中间

 (3)实验做完后,要断开验流计开关,否则验流计内专用电池失效很快!

 (4)学会了自搭惠斯登电桥测量未知电阻

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