惠斯通电桥仪器级别怎么看

A. 惠斯通电桥测电桥原理

惠斯通电桥的测量原理_惠斯通电桥原理是怎样测电阻的
发表于 2017-12-20 17:25:13
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惠斯通电桥（又称单臂电桥）是一种可以精确测量电阻的仪器。右图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。

惠斯通电桥的测量原理
惠斯通电桥的测量原理_惠斯通电桥原理是怎样测电阻的

图1是惠斯通电桥的原理图。四个电阻R0、R1、R2、Rx连成四边形，称为电桥的四个臂。四边形的一个对角线连有检流计，称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源，称为电桥的“电源对角线”。E为线路中供电电源，学生实验用双路直流稳压电源，电压可在0-30V之间调节。R保护为较大的可变电阻，在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计；当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。限流电阻用于限制电流的大小，主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。

电源接通时，电桥线路中各支路均有电流通过。当C、D两点之间的电位不相等时，桥路中的电流0≠gI，检流计的指针发生偏转；当C、D两点之间的电位相等时，桥路中的电流0=gI，检流计指针指零（检流计的零点在刻度盘的中间），这时我们称电桥处于平衡状态。因此电桥处于平衡状态时有：

惠斯通电桥的测量原理_惠斯通电桥原理是怎样测电阻的

此式说明，电桥平衡时，电桥相对臂电阻的乘积相等。这就是电桥的平衡条件。 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂电阻，因此，电桥测电阻的计算式为

惠斯通电桥的测量原理_惠斯通电桥原理是怎样测电阻的

电阻R1、R2为电桥的比率臂，xR为待测臂，R0为比较臂，R0作为比较的标准，实验室常用电阻箱。由（1）式可以看出，待测电阻xR由比率值K和标准电阻0R决定，比值K可以作成10n，这是成品电桥常用的方法。

检流计在测量过程中起判断桥路有无电流的作用，只要检流计有足够的灵敏度来反映桥路电流的变化则电阻的测量结果与检流计的精度无关，由于标准电阻可以制作得比较精密，所以利用电桥的平衡原理测电阻的准确度可以很高，大大优于伏安法测电阻，这也是电桥应用广泛的重要原因。

惠斯通电桥原理是怎样测电阻的
惠斯通电桥（又称单臂电桥）是一种可以精确测量电阻的仪器。

R1，R2是已知标准电阻；Rs是可变标准电阻；Rx是被测电阻B，D间接检流计。接通电路后，检流计一般不示零，说明B，D两点电位不相等，通过调节Rs，使检流计中无电流通过（IK=0），此时电达到平衡。

惠斯通电桥的测量原理_惠斯通电桥原理是怎样测电阻的

电桥平衡的条件是B，D两点电位相等，即I1R1=I2R2，IxRx=IsRs。

又因为I1=Ix，I2=Is。

所以Rx=R1Rs/R2。

B. 举例说明电桥准确度等级含义是什么

指符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的电桥的等别、级别。

在正常的使用条件下，仪表测量结果的准确程度叫仪表的准确度。引用误差越小，仪表的准确度越高，而引用误差与仪表的量程范围有关，所以在使用同一准确度的仪表时，往往采取压缩量程范围，以减小测量误差。

在工业测量中，为了便于表示仪表的质量，通常用准确度等级来表示仪表的准确程度。准确度等级就是最大引用误差去掉正、负号及百分号。准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。

评定内容

计量学范畴内的测量仪器可以包括计量器具（单独或连同辅助设备一起用以进行测量的器具）、实物量具、标准物质、测量系统等各类用于测量和量值溯源的仪器。测量仪器的特性主要包括准确度等级、重复性、响应特性、灵敏度、鉴别力、分辨力、稳定性、漂移、响应时间等内容，根据仪器的不同而有差异。

评定测量仪器的特性的项目、技术要求和方法，必须依据相应的检定规程、校准规程、技术标准、仪器说明书以及其他相关的技术文件，评定形式一般采用型式评价、检定及校准3种形式。

其中检定是“依照检定规程的要求，通过具体的操作，确定测量仪器的计量特性是否符合法定要求，并出具证书或加盖印记以判断其是否合格”的过程，它由于具有法律性和符合性，因此更为常用，而且在我国往往是强制执行的。

C. 惠斯通电桥

惠斯通电桥是一种可以精确测量电阻的仪器。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。平衡时，检流计所在支路电流为零，则有，（1）流过R1和R3的电流相同（记作I1），流过R2和R4的电流相同（记作I2）。（2）B，D两点电位相等，即UB=UD。因而有I1R1=I2R2；个阻值已知，便可求得第四个电阻。测量时，选择适当的电阻作为R1和R2，用一个可变电阻作为R3，令被测电阻充当R4，调节R3使电桥平衡，电阻而且可利用高灵敏度的检流计来测零，故用电桥测电阻比用欧姆表分条件。电桥不平衡时，G的电流IG与R1，R2，R3，R4有关。利用这一关系也可根据IG及三个臂的电阻值求得第四个臂的阻值，因此不平衡电桥原则上也可测量电阻。在不平衡电桥中，G应从“检流计’改称为“电流计”，其作用而不是检查有无电流而是测量电流的大小。可见，不平衡电桥和平衡电桥的测量原理有原则上的区别。利用电桥还可测量一些非电学量。

D. 惠斯通电桥的试验相关

用惠斯通电桥测电阻 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。 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；最后，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 。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应从最低灵敏度“×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 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），使光点最接近零点，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。
表6－1 比例臂及电源电压对照表
Rx /Ω
比例臂电阻 /Ω
电源电压 / V
R1
R2
102~103
102
102
3
103~104
103
102
6
104~105
104
102
10
105~106
104
10
20 表6－2 待测电阻Rx 与R1 、 R2 及电源电压表.
估计值 /Ω
R1 /Ω
R2 /Ω
电源电压 /V
R /Ω
测量值 /Ω
×102
×103
×104
×105 1．稳压电源和检流计接入电桥时为什么不考虑正负极性？
2．调节R时，为什么应从大到小调节？
3．为什么对不同大小的待测电阻需选取不同的电源电压和相应的比例臂电阻？

E. 电路中如何判断电路是否为惠斯通桥

惠斯通电桥（又称单臂电桥）是一种可以精确测量电阻的仪器。 R1，R2是已知标准电阻；Rs是可变标准电阻；Rx是被测电阻B，D间接检流计。接通电路后，检流计一般不示零，说明B，D两点电位不相等，通过调节Rs，使检流计中无电流通过（IK=0），此时电达到平衡。 电桥平衡的条件是B，D 两点电位相等，即I1R1=I2R2，IxRx=IsRs。又因为I1=Ix，I2=Is。所以Rx=R1Rs/R2。

F. 惠斯通电桥来说明化学仪表中的什么法

惠斯通电桥平衡公式：R1/R2=Rx/Rs，由此可得Rx=R1Rs/R2。
惠斯通电桥（又称单臂电桥）是一种可以精确测量电阻的仪器。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。

G. 惠斯通电桥实验不确定度大概多少

常用的电桥精度等级为0.1级，即相对误差为0.1%左右，但实际测量除了仪器本身带来的误差，还有一些其他误差，对这个实验而言，主要是导线电阻、接线柱接触电阻被忽略而导致的误差。如果楼主是做大学普通物理实验，这个误差常常比仪器本身误差明显大（由于实验中用的普通导线的接头常常会有几欧姆的接触电阻，而不是使用用于专业测量的导线和接头）。故通常相对不确定度会达到1%附近，比较好的测量结果也会有0.5%左右的相对不确定度。

H. 惠斯通电桥准确度等级怎么算

惠斯通电桥是一个非常有用的电路。当桥完全平衡时，右边电阻相同，左侧电阻（R1=R3,和 R2=Rx），桥两端的电压为零。但是，由于电阻一个小的变化，桥变得不平衡，出现一个电压差。惠斯登电桥应用，例如应变计，压力计，传感器等各种设备.


差分放大器可用于提取共模信号，同时拒绝了所有的共模噪声。作为一个非常小的信号变化可以从桥中提取，因为共模噪声很容易被拒绝.

Inputs输入:

结果:
Rx
(Ω) VB: Bridge Voltage桥电压
(V)
电桥电压的计算方法如下：

VB= Vin*[Rx/(R3+Rx)- R2/(R1+R2)]

如果R3=R1, 和 Rx= R2+delta, 然后

VB= Vin*[ (R2+delta)/(R1+R2+delta)-R2/(R1+R2)]

现在，如果我们假设delta比R1 + R2的小，那么

VB= ~ Vin*[delta/(R1+R2)]

因此，我们可以看到，桥电压约成正比错误delta，由电阻总和除以一边。

由于桥电压，我们可以计算为一个未知的电阻值。

I. 什么是惠斯登电桥

惠斯登电桥的原理与应用
大学物理基础性实验
乐山电大 幸荣安
【摘要】惠斯登电桥是大学物理基础性实验之一。教学辅导中发现，在理工科中，不同专业的学员，对惠斯登电桥原理的学习要求各不相同，有的专业学员对惠斯登电桥原理只作一般性了解和使用；而电子工程技术类的学员则作一般性了解和使用外，还要求对每一个原理在其它项目中的应用。本文对惠斯登电桥原理作了一般性的论证分析外，还对对惠斯登电桥原理在温度控制技术作了入门式讨论分析。
【关键词】惠斯登电桥 交换测量法 热敏电阻

这里介绍一种测量电阻值大小的方法，这种方法称为惠斯登电桥测量法。它的特别之处，是在于精确、精细，几乎省去人在判读时所形成的误差。并且由于它的精细，我们要用它去测量电阻阻值和测量电阻随温度变化的情形，也就是电阻的温度系数。究竟惠斯登电桥是如何能够达到精确、精细的功能？以下就来了解它的原理。
一、 惠斯登电桥（平衡电桥）测电阻的原理. 惠斯登电桥原理图1中，接通电源，调节电桥平衡，即调节电桥四个“臂”R1、R2、R3、Rx，当检流计G的指针指零，B、D两点电位相等

具体详见一下几篇文章，你将得到很详细的解答
http://www.lsrtvu.net/zsb/0409/hsdyiyy.doc
http://219.244.0.22:8086/C10/dxwlx2006/jxzy/wlshy/jgneirong/syjy/13.htm
http://210.39.15.106/phys/physLab/showExperiment1.jsp?ID=6

惠斯登电桥测电阻
一、实验目的

1.掌握惠斯登电桥的原理及使用方法.

2.学会使用箱式电桥测量电阻.

二、实验原理

惠斯登电桥的测量原理.

惠斯登电桥的基本电路,如图1所示.四个电阻R1,R2,R0及Rx组成电桥的四个臂.两对角线上分别接上检流计G和电源E.

所谓"桥"就是指BGD这一条连线.检流计G的作用就是比较B、D两点的电位.当B、D两点电位相等时,检流计中无电流通
过,这种状态叫作电位平衡.电桥平衡有

Ig=0

故 I1=Ix,I2=I0
且 I1*R1=I2*R2,Ix*Rx=I0*R0

于是 R1/R2=Rx/R0 即 Rx=R1*R0/R2=C*R0 式中C即比值R1/R2,称"比例臂".R0称"比较臂".

实验中待测的物理量是Rx1,Rx2,Rx3.实际测量的物理量是R0.它们之间的运算公式是Rx=C*R0.

三、实验仪器

仪器
型号
个数
是否读数
Δ仪

1
稳压电源
DF1738
1 否

2
电阻箱
ZX21
2 是
R*0.1%+0.005

3
电阻箱
ZX38a
1 是

4
待测电阻

3
否

5
箱式电阻
QJ23
1 是
Rx*a%+0.2C

6
检流计
AC5
1 否

7
导线

8
否

8
开关

1
否

表1

四、实验步骤。

1.用自组电桥测量Rx

（1）按图1接好电路，选一个回路作为主回路再依次串联，再将其他的元件端接到主回路的接线端。
（2）调节检流计的零点，选电压源的输出电压为0—7V档，合上电源开关并细调使输出电压为5V。

（3）选C=1，合上开关，先粗测Rx的电阻，即使检流计的指针接近零刻度。

（4）分别选取C=1,0.1,0.01,测量三个待测电阻，细调ZX38a型电阻箱使检流计指针准确指零，记下R0的值。

（5）测量灵敏度：待电桥平衡后改变R0使检流计指针偏转Δ n=5格，记下此时的R0'

2.用箱式电桥测电阻
（1）选择电源及检流计均为内接

（2）调节检流计零点并将指示盘上的旋钮旋至白色小点，使检流计指针可以很容易摆动。

（3）将待测电阻接到Rx的接线柱

（4）正确选取比率C,以确保测量值有四位有效数字

（5）预取R0=Rx'/C，按下G,B按钮，调节R0,使检流计指针准确示零，即电桥平衡，记下此时R0的值，计算Rx=C*R0

五.数据表格与处理
1.万用电表初测电阻

Rx1 Rx2 Rx3
20.3Ω 196.1Ω 1979Ω

2.自组电桥

待测电阻
Rx1
Rx1 Rx2 Rx2 Rx3 Rx3
比率臂C
1 0.01 1 0.1 1 1
R1(Ω) 5000 500 5000 5000 5000 5000
R2(Ω) 5000 50000 5000 50000 5000 5000
R0(Ω) 19.94 1980.42 197.01 1961.75 1975.93 1978.45
Rx(Ω) 19.94 19.80 197.01 196.18 1975.93 1978.45
表2(Rx3第二组数据为R1，R2相交换） 比率臂 C
Δn
R1(Ω) R2(Ω) R0(Ω) R0'(Ω)
1 5 5000 5000 20.10 20.37

表3

数据处理：

S=Δn/(ΔRx/Rx)=Δn/(ΔR0/R0)=5/(0.19/19.94)=524.74

2.箱式电桥 待测电阻
Rx1
Rx2 Rx3
选择C
0.01 0.1 1
R0(Ω) 2027 1961 1979
Rx(Ω) 20.27 196.1 1979
准确度等级a
0.2 0.1 0.1
表4
数据处理：

Δ仪=C(R0*a%+bΔR)=C*R0*a%+0.2C

Δ仪1=0.01*2027*0.2%+0.2*0.01=0.43
Δ仪2=0.1*1961*0.1%+0.2*0.1=0.22

Δ仪3=1*1979*0.1%+0.2*1=2.18

最后表达式为Rx±Δ仪

Rx1=20.27±0.04

Rx2=196.1±0.22 Rx3=1979±2.18
六.实验结论:利用惠登斯电桥可以较为精确地测量10Ω至10^6Ω之间的电阻

七.参考资料.

书名
作者
出版社
编号
参考书页

大学物理实验
王家春
机械工业
04-33/7
80-82

物理实验教程
丁慎训
清华大学
04-33/D339
72-74
物理实验

上海交通大学
53.057/46
57-61

表4

八.注意事项

1.接通检流计时，应采用断续接通的方法，实验毕，应将检流计上的小旋钮旋至小红点。

2.惠斯登电桥电路接通之前必须先取好R1,R2,R0,切勿将电阻箱电阻置零。

3.接通电路后，应理清R1,R2两电阻，不要取错比率臂的值。

4.选取合适的比率臂使得箱式电桥测量的结果取到四位有效数字。