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直流电桥实验报告
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直流电桥实验报告
清华大学实验报告
系别：机械工程系
作实验日期 2008年

11月

班号：72班
5日

姓名：车德梦

（同组姓名：
教师盘电阻均采纳四端接法。四端接法表示图以下
图中C1、C2是电流端，往常接电源回路，进而将这两头的引线电阻和接触电阻折合
到电源回路的其余串连电阻中； P1、P2是电压端，往常接丈量用的高电阻回路或电流为
零的赔偿回路，进而使这两头的引线电阻和接触电阻对丈量的影响相对减小了。
（2）以下列图：
双电桥中增设了两个臂 R1'和R2'，其阻值较高。流过检流计 G的电流为零时，电桥达
到均衡，于是能够获得以下三个方程
I3Rx
I2R2'
I1R2
I
3
R
I
2
R'
I
R
1
1
1
I2(R2'
R1')(I3
I2)r
上式中各量的意义相应地与上图中的符号相对应。解这三个方程可得：
R
R2
R
R1'r
R2
R2'
①
x
R1
R1'
R2'
rR1
R1'
双电桥在构造设计上尽量做到
R2R1
R2'
R1'
，并且尽量今小电阻
r，所以可得
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Rx

R2
R1

R
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相同，在仪器中将

R2

R1

C做成比率臂，则
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Rx

CR

②
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这样，电阻 R和Rx的电压端邻近附带电阻（即两头的引线电阻和接触电阻）因为和
高阻值臂串连，其影响减小了；两个外侧电流端的附带电阻串连在电源回路中，其影响可
忽视；两个内侧电流的附带电阻和小电阻 r相串连，相当于增大了①式中的 r，其影响通
常也可忽视。于是只需将被测低电阻按四端接法接入双电桥进行丈量，便可像单电桥那样用②来计算了。
直流电桥测电阻及组装数字温度计（1）非均衡电桥
一般均衡电桥测电阻， 多是以检流计 G为均衡指示器，而非均衡电桥则是将检流计 G
去掉，经过丈量其两头的电压 Ut来确立电阻，以下列图所示：
假如电源E必定，当某桥臂待测电阻
Rt（如金属热电阻、电阻应变片、光敏电阻等）
发生变化时，非均衡电桥的输出电压
Ut也发生变化。
非均衡电桥的输出电压公式为
Ut
R1
R
E
③
R1R2
RRt
一般来说Ut与t的关系不是线性的，为了组装数字温度计， 适合地选择电桥参数（R1、
R2、R和E），使其非线性项偏差很小，在必定的温度范围内呈近似线性关系。这就是线
性化设计。
（2）互易桥
为简单起见，我们利用现有的 QJ—23型惠斯通电桥改装成非均衡桥，用铜丝电阻作
感温元件，阻值约 20 。用惠斯通电桥丈量时一般会选 ，将R置于2000 ，由该
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电桥线路知，此时

R2

10 ，R1

1000

，这样的阻值配比

Ut

丈量偏差较大，不可以满
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足线性化设计的要求。此刻我们巧改惠斯通电桥，将电源臂阻值之间的关系，就较为合理。为议论方便，将这类电源

E和检流计GE，检流计

互易地点，这样桥
G交换的惠斯通电
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桥称之为互易桥。将

G再换成

mV

表，就改成互易了的非均衡桥，用它丈量

Ut偏差就会
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减小。
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（3）线性化设计
欲组装一个温度范围在0-100℃的铜电阻数字温度