直流电桥测电阻

一、 实验目的:

1. 了解单电桥测电阻的原理,初步掌握直流单电桥的使用方法； 2. 用单电桥测量铜丝的电阻温度系数，反之应用铜丝电阻与温度的关系，制造出用电

压反应温度的温度计。

二、 实验原理:

1. 惠斯通电桥测电阻： 如图：

应用电阻串并联的性质，当灵敏电流计的示数为零时，表示B、D间电压差为零。即C到B与D降压相等，同样B与D到A降压也相等。 ， 所以

（此过程中，为了提高测量的准确性，我们要求测量每一个电阻时，QJ-23

型携带式单电桥的四个电阻盘都要用上）

单电桥的实际线路如图所示：

将R2 和R1做成比值为C 的比率臂，则被测电阻为：

2. 单电桥测铜丝电阻温度系数：

取C=0.01， 为0℃时铜丝电阻，则温度为t时，铜丝电阻 其中 ， ，相关系数为r.

3. 电阻温度系数改温度计：

将QJ-23 型携带式单电桥的电阻调至

（ ）

，我们得出如下关系：

,

（ ）

， 为相关系数。

然后我们通过实验验证此时温度与电压是否呈线性关系。

三、 实验步骤:

A. 惠斯通电桥测电阻：

a) 将电路合适的连接在一起；

b) 根据待测电阻上所给的大概电阻，通过计算选择合适的C，使得四个电阻盘都可以用到。

c) 将电路连通，轻触电流计开关，使之接入电路中，观察指针偏向，合理调节电阻盘阻值；待指针无明显偏移，读取比率臂C，电阻盘示数R； d) 替换其它电阻，重复上述操作 B. 单电桥测铜丝电阻温度系数：

a) 将电路合适的连接在一起，如图：

其中待测铜丝电阻是由漆包线绕在一个绝缘体上制成，再用绝缘材料封好后置

于水中，靠近电阻处插有水银温度计。加热用的电热器插在水中，由一自耦调压器供电，通过调节它的输出电压来改变加热电功率，进而改变水温。试验用搅拌器与此不同，但原理均是让水更快的均温。

b) 选择合适的C，从温度计上读出温度t，同时从电阻盘上读出R，

c) 调节电流加热水，同时搅拌器开启，待水温升高到合适的温度，重复上述操作

（本实验温度从20~80℃，共测量9组数据） d) 数据处理

C. 电阻温度系数改温度计：

a) 适当调节电路接法；

b) 算出电动势E，将之作为电源接入电路；

c) 将水温调节至适合温度，读出此时温度t，电压U

d) 升高水温，重复上述操作，在60~80℃测4~5组数据； e) 拟合验证公式

四、 数据分析:

(一) 惠斯通电桥测电阻：

数据如下： 大约值 ℃

(二) 单电桥测铜丝电阻温度系数：

测量数据如下：C=0.01， ℃ 则 中： 拟合： ，b= ℃，r=

算出： 电阻温度系数改温度计： 算出E=V

用（一）的程序也可以得到（三）的拟合图：

测量数据如下： U/mV t/℃

拟合得：A=，B=≈， 与预期的式子比较符合。

（ ）