《huang电桥改》.ppt

惠斯登电桥与非平衡电桥
黄绍江
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§ 惠斯登电桥原理
惠斯登电桥是测量中值电阻的重要仪器。
它是用比较法进行测量的，即将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其阻值。
有测试灵敏、精确、方便等优点。
惠斯登电桥与非平衡电桥
黄绍江
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§ 惠斯登电桥原理
惠斯登电桥是测量中值电阻的重要仪器。
它是用比较法进行测量的，即将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其阻值。
有测试灵敏、精确、方便等优点。
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G
A
D
C
B
R1
R2
R3
Rx
I1
I2
I4
I3
U0
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G
A
D
C
B
R1
R2
R3
Rx
I1
I2
I4
I3
U0
一组相对向的桥臂上的电阻阻值的乘积，与另一组相对向的桥臂上的电阻阻值的乘积值相等。
RXR2=R1R3
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R1/R2
k的取值范围：10-3，10-2，10-1，1，10，102，103，104
R3的取值范围：~
Rx的范围：10-5~×108Ω
取3个分立值10,100,1000Ω
取值范围：~11111Ω
R2=Rb，R3=Rc
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§ 惠斯登电桥的测量误差
惠斯登电桥的基本误差极限可用下式表示：


式中，α为惠斯登电桥的准确度等级；K为缩放因子；RN为基准值。
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K
RX的测量量程
Ω
α
电压
V
RN
σlim/Rx
相对误差，%
×10-2
~
×102

5
102
(1+10/R3)
×10-1
~
×103

5
103
(1+102/R3)
×1
~
×104

5
104
(1+103/R3)
×101
~
×105
1
15
105
10（1+104/R3）
×102
1~
×106
2
15
106
200(1+105/R3)
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σlim/Rx
（相对误差，%）
R3
>
量程
Ω
α
K
(1+10/R3)<

~


×10-2
(1+102/R3) <3
1
~


×10-1
(1+103/R3) <
102
100~
K

×1
(1+103/R3) <5
103
5K ~
56 K

×5
10(1+104/R3)<30
5 × 103
50 K~
K
1
×101
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在电桥平衡时，当R3 发生最大变化ΔR3 时,数字检流计没有发生变化,依然为-0或0。这就是惠斯登电桥的灵敏度引入的误差ΔR：
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惠斯登电桥的测量结果的误差为上面两种误差的合成：
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§ 实验内容
现有标称值为
Rx1≈51Ω， Rx2 ≈220Ω，
Rx3 ≈，Rx4 ≈22kΩ，
的电阻4个，选择合适的放
大倍率K，测量阻值，并估
算其误差。
G
A
D
C
B
R2
R0
Rx
R1
U0
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待测电阻
Rx1
Rx2
Rx3
Rx4
电阻标称值/Ω
51
220

22k
比率K


1
5
准确度等级α




检流计

-

-

-

-
R3








△R3= R3’ - R3”



10
△R= K△R3/
*10-2
*10-3


=(R3’ + R3”)/2




σlim


20
361.