电阻测量的设计实验报告.docx

佛山科学技术学院
实验报告
课程名称 实验项目
专业班级 姓 名 学号
指导教师 成 绩 日期 年 月 日
【实验目的】
1掌握减小伏安法测量电阻的方法误差和仪表误差的方法；
2•根据测量不确定度的要求，合理选择电压表和电流表的参数；
3•根据给定实验仪器合理设计变形电桥电路（或电压补偿测量电路）测量电阻
【实验仪器】
直流稳压电源、伏特表、毫安表、被测电阻、滑线变阻器 （或电位器）2个、电阻
箱2只、开关式保护电阻、开关。
【实验原理】
方法误差
根据欧姆定律，测出电阻 Rx两端的电压U,同时测出流过电阻Rx的电流I，则待 测电阻值为
(24-1)
U 甩测=~ 1
通常伏安法测电阻有两种接线方式：电流表内接法和电流表外接法。由于电表内 阻的存在，这两种方法都存在方法误差。
图24-1内接法
在内接法测量电路中（如图24-1所示），电流表的读数I为通过电阻Rx的电流Ix， 但电压表的读数U并不是电阻Rx的两端电压Ux，而是U=Ux+Ua，所以实验中测得的 待测电阻阻值为 式中Ra是电流表的内阻。它给测量带来的相对误差为
(24-2)
R内- Rx Ra
Rx Rx
内接法测量待测电阻阻值的修正公式 Rx=U 一只人。
在外接法测量电路中（如图24-2所示），电压表的读数 压Ux，但电流表的读数I并不是流过Rx的电流Ix，而是I = I x + I V， 测电阻阻值为 式中Rv是电压表的内阻。它给测量带来的相对误差为
(24-3)
U等于电阻Rx的两端电 所以实验中测得的待
尺r
图24-2外接法
E外二附"一 Rx
Rx Rv + Rx
Rx
(24-4)
外接法测量待测电阻阻值的修正公式 z「二V （24-5）
比较E内、|E外的大小，可以得：当 Rx ... RaRv，采用内接法测量电阻，会使
E内c|E外当Rx c JRaRv，采用外接法测量电阻，会使E内〉|E外| ;当Rx乐再瓦时，则 采用内接法和外接法测量电阻都可以。其中电流表的内阻 Ra、电压表的内阻 Rv由实 验室给出。
2 •仪器误差
电压表和电流表的最大允许误差由它们的准确度等级、量程决定。若电压表、电 流表的准确度等级分别是au和ai，则
电压表的最大允许误差 △ u =au% Um （24-6）
电流表的最大允许误差 △ i =ai% Im （24-7）
式中Um是电压表的量程，Im是电流表的量程。
电压测量值的B类不确定度为uu=Au/ 3 =au%Um/ 3
电流测量值的B类不确定度为 u I =△ I/ 3=a I %Im/ 3
(24-8)
Uu j「au % U m
u B 一 3U
考虑仪器系统误差时，它们的相对不确定度分别是
(24-9)
(24-10)
为了减小URx，电压表、电流表的准确度等级要高、量程要适当。在电表量程已
Rx
选定的情况下（24-8）、（24-9）两式中的分子项是不变的，唯有其分母是可变的。为 了减小电压或电流测量值的相对不确定度，测量时，应使 U和I尽可能取大些，越接
近量程监会越小。
Rx
【实验任务】
1 •待测的电阻R1和R2,标称值分别是10Q和480Q。选择合适的接线方法，用 伏安法测量其阻值，使测量结果的