直流单臂电桥的相关试验

直流单臂电桥的相关试验：
用惠斯通电桥测电阻

直流单臂电桥实验目的

1．熟悉用惠斯通电桥测电阻的原理。
2．掌握QJ19型箱式惠斯通电桥和AC15型直流复射式检流计的使用方法。

实验器材

QJ19型电桥、AC15型直流复射式检流计、稳压电源、电阻箱、导线若干。

实验原理

惠斯通电桥是一种测量电阻的精密仪器，如图6－1所示，为其测量原理图。R1、R2、R、Rx为四个桥臂上的电阻，G为检流计，E为直流电源，K为开关。各支路电流如图中箭头所示。当调节电桥使检流计G上的电流为零时，电桥达到平衡。这时：
（6－1）
在式6－1中，如果R1、R2和R都是已知的，那么可算出待测电阻Rx。测量精度主要受检流汁G和R1、R2及R的精度的影响。
图6－1 惠斯通电桥原理图

直流单臂电桥仪器描述：

1．QJ19
QJ19型电桥是一种精密的电工仪器。当用作单臂电桥时，可测量10－2~166Ω的电阻；当作双臂电桥时，可测量10-5~10-2Ω的电阻（在本实验中只作单臂电桥使用）。
图 6－2 QJ19型电桥面板及接线图
图6－2为QJ19型电桥的面板。K1~K4依次为“粗调”、“细调”、“短路”、“电源”这四个按钮。测量时，应先按下K4并锁住，再按下K1按钮进行粗调，当检流计指针指到“0”时，松开K1；zui后，按下K2进行细调，直到检流计指针指到“0”为止。当检流计中电流较大或晃动较大时，应按下短路按钮K3。R1、R2为比例臂，R为读数臂，相当于可变电阻臂，R1、R2的大小可根据待测电阻RX的估计值由表6—1设定。端钮1~10为接线钮，在本实验中，1、2接检流计；3、4直接相联；5、6接待测电阻；7、8空着；9、10接电源。这样连接后的线路如图6－2所示。
2．AC15型
AC15型直流复射式检流计又称光点检流计，其结构属于电磁式。我们知道，光线射到平面镜上后，如果镜面转过一微小的角度 ，则反射光线扫过的角度将是 。直流单臂电桥在线圈上附有一个小平面镜，当微小的电流通过线圈时，在磁力矩的作用下线圈就会转过一个很小的角度，这时一束灯光射到小平面镜上，利用平面镜的反射，就可以较明显地读出反射光线转过的角度，从而测出微小电流强度。因此，光点检流计的灵敏度很高。
图6－3为AC15型直流复射式检流计面板。J1为标盘（或刻度盘），J5为“零点调节”旋钮，测量前须用此调零。J2为分流器旋钮，检流计不停地移动时，J2应置于“短路”，使光标尽快停止。测量时J2应从zui低灵敏度“×0.01”开始，逐步调到“×1”档。J4为输入端钮，J3为电流选择开关。AC15型检流计可用交流220V 或直流6V两种电源供电，本实验只用交流220V。
图6－3 AC15型直流复射式检流计

实验步骤

1．仔细观察各仪器面板，了解各旋钮、按钮的作用，对照图6－2，熟悉整个测量电路。
2．检查电桥，按钮K1~K4应全部松开。检查检流计，后面板上电源插头应插在交流220V处，前面板J3应置于交流220V处。
3．按图6－2所示接好线路，接通稳压电源。
4．接通检流计电源，J1调到“直接”处，调J5使光点尽量靠近零点，然后调J1，使光点正好落在零点，此时J1、J5不可再动。
5．根据Rx的估计值，从表6－1上选择R1、R2及电源电压。再根据Rx的估计值由公式Rx =（R1 / R2 ）R推算出R值。
6．调节R1、R2、R及电源为上面所得的各数值，按下并锁住K4。
7．检流计的J2调到“×0.01”档，按下K1（若检流计光点偏转不太大，可把K1锁住，若光点左右偏转较大，可按下K3）。调节R（应从大到小调节，即先调×100，再调×10），使光点zui接近零点，松开K1。
8．依次把J2调到“×0.1”档和“×1”档，重复步骤7。
9．按下K2，调节R，使检流计的光点尽量接近零点。
10．松开K2、K4，J2调到“短路”，读出数值，并填入表6－2中。
11．改变Rx，重复步骤5~10，将各数值填入表6－2中。
12．拆除电路，按要求整理好仪器。

直流单臂电桥简单介绍：

惠斯通电桥（又称单臂电桥）是一种可以测量电阻的仪器。图3－13所示是一个通用的惠斯通电桥。电阻R1，R2，R3，R4叫做电桥的四个臂，G为检流计，用以检查它所在的支路有无电流。当G无电流通过时，称电桥达到平衡。平衡时，四个臂的阻值满足一个简单的关系，利用这一关系就可测量电阻。

直流单臂电桥技术参数：

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