电阻测量的方法及误差分析

电阻测量的方法及误差分析

测量电阻的实验,因其能较好的体现《高中物理教学大纲》中有关实验能力的要求，因此在近几年的高考试题中频繁出现。通过引导学生对电阻测量实验的思考与分析有利于培养和提高学生设计实验能力、创新能力等诸多实验能力。

一、电阻测量的基本——伏安法

伏安法测电阻，其电路结构有两种可能的情况：当R V >>R X 时，采用图1的电路测量R X 会更精确些，但是其测量值I

U R x =，仍会小于其真实值

V I I U R -=0；当R X >>R A 时采用图2的电路测量R X 会更精确些，但是其测量值I U R x =仍会大于真实值

I

U U R A -=0。这就要求在测量前要先判断是采用安培表内接法，还是采用安培表外接法。由此可知：伏安

法测电阻将无法避免地存在系统误差。

二、测量的基本仪器——欧姆表

欧姆表的工作原理图如图3所示：其满偏电流对

应于R X =0，即g

g R r R E I ++=；电流为0时对应于R X →∞；而当R X 为某一值时有X g g R R r R E I +++=

：，由此可知I 随R X 的增大而减小，I 与R X 存在着对应的关系，这样如果将G 表中的电流刻度值改刻为对应的电阻值，那么原本为电流计的G 表就成了一个测量电阻的仪器——欧姆表。

由X

g g R R r R E I +++=可知，因I 不与ＲＸ成反比，故欧姆表上的刻度不可能是均匀的，这样势必带来读数时较大的偶然误差；又因为I 与E 、r 均有关，而当电池用久之后E 、r 都要发生变化，这样必然带来系统误差。

综上可知：上述两种测量电阻的方法虽然是基本的、学生容易掌握的方法，但是都将不可避免的带来系统误差。为了减小误差，从伏安法测电阻的原理出发，引导学生设计一些更为完善的实验方法来测电阻，这样有利于拓展学生的思维，培养学生的创造能力。

三、用伏特表或安培表测电阻

由伏安法测电阻可知：其系统误差来源于安培表、电压表的内阻，因此减少它们的内阻给实验带来的影响成为改进实验的主要思路。

1、 用安培表测电阻。

如图4，根据串、并电路的有关特点，易得：

I 1R X +I 1R A1=I 2R+I 2R A2，若R A1= R A2=0，即两表均是

理想表，则有I 1R X = I 2R ：。可见，若我们选择相同的

两个理想的安培表，那么图4所示的实验的误差则只

是偶然误差了（1999年高考题19题就是由此而改编的）。

在图4的实验中要找到：R A1= R A2=0的两个理想

安培表是有一定困难的，因此系统误差也是不可避免

的。若必用图5所示的实验，当调节电阻箱R 2的阻

值使G 表的电流为零时，则A 、B 两点的电势相等，

由串、并联电路的特点和性质，易得R 2R X = R 1R 2：

。图

4

图5

由此可知：本实验的误差来源于电阻箱的阻值与面版上的读数是否相符以及G 表的灵敏度等，显然这一实验的精确度比前面所述的实验要高得多

2、 用电压表测电阻

当只用电压表测电阻时，由伏安法测电阻的原理可知：要同时测出R X 两端的电压和流过R X 的电流，才能测出，但是电压表只能直接测出R X 两端的电压，因此在本实验中就要找到电流强度的替代值或等效值。 若采用图6的电路来测R X 的阻值，则在A 、B

两端的电压恒定为U 时，并当已知电压表的内阻

R V 的前提下可得，X V R R U U U 乙乙甲+

=故有：()乙乙甲U R U U R V

X -=。在控制U AB 不变的情况下，这种

方法虽然能测出R X 的阻值，但是要求R X 应为高值电阻，而且R V 必须已知，使方法的应用带来一定局限性。

如图7的电路中，R 0为定值电阻，设电压

表的内阻为R V ，在控制AB 两端的电压不变的

前提下，有：

（1） 当电压表接R 0两端时，电压表的读数为R 0、R V 并联的电压，设其

读数为U 1，则有X V

V V V

R R R R R R R R R U U +++=00001 ………… ⑴ （2） 当电压表接R X 两端时，电压表的读数U 2为R X 、R V

并联的电压，

则有02R R R R R R R R R U U V

X V X V X V

X +++= ………… ⑵ 由（1）、（2）两式相比，得：V

X V X V X V X X V V V V R R R R R R R R R R R R R R R R R R U U ++++++=0000021 …… ⑶ 将（3）式化简后可得（4）2

10U U R R X = …… ⑷ 由（4）式可知，这种方法测电阻时，电表的内阻对实验结果无任何影响，而且实验条件的控制也比较容易实现，这样实验中的误差就只有偶然误差时，因此这是一种原理比较完善、测量精度上比较高的测量电阻的方法。

导线电阻引起应变测量的误差分析及其补偿电路

导线电阻引起应变测量的误差分析及其补偿电路

导线电阻引起应变测量误差分析及其补偿电路 摘要：分析了全桥和半桥式应变测量电路中导线电阻引起测量误差的原因，并根据分析结果提出了一种传感器供桥电压自动补偿电路，以消除导线电阻引起的测量误差。 关键词：应变测量；桥式电路；补偿电路；测量误差 1 概述 应变片电测技术就是利用电阻应变片或由应变片制成的传感器对应力、应变、拉压力、位移、液体压力等物理量进行电测量的一种专门技术。它广泛应用于公路桥梁检测、地基沉陷和土压测量及筑路机械性能参数的测量中，其测量误差大小直接影响到桥梁、道路和机械参数的真实性和准确性，从而导致错误的分析和判断。在应变测量电路中，应变片或传感器与测量放大器用导线连接，由于连接导线具有一定的电阻，因此会引起测量误差，当连接导线较长时，这种误差往往很大而不能被忽略，例如，在桥梁检测中导线可能长达上千米。而本文分析结果表明，当导线长300m时引起的测量误差将超过20%。鉴于测量误差的重要性，本文在分析了导线电阻引起测量误差的基础上，提出了一种简单有效的消除这种误差的电桥电路。 2 导线电阻引起的误差分析 电桥电路具有测量精度高、抗干扰能力强等优点，更重要的是把应变片接成电桥电路可以消除温度变化产生的测量误差，因而得到广泛应用。以下将分别讨论由导线电阻引起的全桥及半桥电路的测量误差。2.1 全桥电路 全桥电路的接法如图1实线部分所示。图中R 1、R 2 、R 3 、R 4 为测量应 变片，r为连接导线的等效电阻，U AC 为测量放大器提供的供桥电压，U A′C′ 为电桥的实际工作电压。在不考虑导线电阻r的影响时，电桥输出给测量放大器的电压 图1 全桥电路接法

接地电阻的测量方法(2021版)

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 接地电阻的测量方法(2021版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

接地电阻的测量方法(2021版) 1.接地电阻的概念 与大地紧密接触并形成电气连接的一个或一组导体，叫接地极。通过接地极与大地相连接，称接地。接地,按用途分，有防雷接地，防静电接地，防触电接地，工作接地，零线的重复接地，还有逻辑接地。 工频电流或冲击电流从接地极向周围大地流散时，土壤呈现的电阻称为接地电阻。 通过接地极流入大地的电流作半球形散开，半球形的球面，在距接地极越远，电阻越小，20M以外的地方，已无电阻的存在。也就无电压降了。20M以外的地方，电位等于零，我们称为电气上的零电位，也称地电位。在接地体分布密集的地方很难找到电气上的地。 电子设备中各级电路中，有一个参考电位，这个电位称为逻辑地。它可以是电子设备的机壳、底座、印刷电路版的地线，建筑物

内总接地端子，接地干线。逻辑地，可以与大地相连接，也可以不连接。 逻辑地没有接地电阻的概念。 接地电阻的数值等于接地极的对地电位与通过接地极的接地短路电流的比。所谓接地电阻是表征工频电流或冲击电流通过接地极向周围大地流散的能力。接地电阻愈小，流散愈快。接地电阻不能用从接地极到大地某点的电阻来表达，因此，不能用欧姆表测量接地电阻。 可以认为，接地电阻虽然具有直流电阻相同的量纲，但实际上是土壤电阻率ρ与电容的比率乘以介电系数ε，因此，确切的说，接地电阻应称为接地阻抗。同时，由于接地电阻R含有电容C这一分量。因此，测量时，不能使用直流电源。也不宜使用功率表法来测量，用功率法的指示值只反映电阻分量。而且一般功率表法的误差与功率因数COSΦ有关。随着COSΦ的降低，误差较大。接地电阻的阻抗角一般都是在Φ=COS-1（0.5-0.7）之间，因此，不宜使用功率表法来测量，因误差较大。由此可见，接地电阻与一般导体的电

■■高中物理测量电阻的方法大总结

高中物理测量电阻的方法大总结 太原市第十二中学 姚维明 电阻的测量是恒定电路问题中的重点，也是学生学习中的难点。这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法，从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。 一．欧姆表测电阻 1、欧姆表的结构、原理 它的结构如图1,由三个部件组成：G 是内阻为Rg 、满偏电流为Ig 的电 流计。R 是可变电阻，也称调零电阻，电池的电动势为E ，内阻为r 。 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。当红、黑表笔接 上待测电阻Rx 时，由闭合电路欧姆定律可知： I = E/（R+Rg+Rx+r ）= E/（R 内+R X ） 由电流的表达式可知：通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比，但存在一一对应的关系，即测出相应的电流，就可算出相应的电阻，这就是欧姆表测电阻的基本原理。 2．使用注意事项： （1） 欧姆表的指针偏转角度越大，待测电阻阻值越小，所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反，即左大右小；电流表、电压表刻度是均匀的，而欧姆表的刻度是不均匀的，左密右稀，这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。 （2）多用表上的红黑接线柱，表示＋、－两极。黑表笔接电池的正极，红表笔接电池的负极，电流总是从红笔流入，黑笔流出。 （3）测量电阻时，每一次换档都应该进行调零 （4）测量时，应使指针尽可能在满刻度的中央附近。（一般在中值刻度的1/3区域） （5）测量时，被测电阻应和电源、其它的元件断开。 （6）测量时，不能用双手同时接触表笔，因为人体是一个电阻，使用完毕，将选择开关拨离欧姆档，一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。 二．伏安法测电阻 1．原理：根据部分电路欧姆定律。 2．控制电路的选择 控制电路有两种：一种是限流电路（如图2）； 另一种是分压电路。（如图3） （1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以 达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能 量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。 （2）分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻 的两个接线柱引出导线。如图3，其输出电压由ap 之间的电阻决定，这 样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列 三种情况下，一定要使用分压电路： ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3．测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电 流表外接。 图 1 图 2 图3

电阻测量实验题归类例析

图2 电阻测量实验题归类例析 伏安法测电阻是欧姆定律的重要应用，也是中考考查的重点，命题内容主要有：实验原理，仪器、器材的选择，电压表和电流表的用法及读数，滑动变阻器的连接和作用，电路图及实物图的连接，操作步骤，记录、分析数据等。笔者对2007年各省、市中考物理试题分析发现，根据电路图或具体要求连接实物图，电压表或电流表的读数，实验过程中电路故障的排除等都是命题频率较高的知识点，而且考查的综合性很强，往往一道题同时覆盖以上多个考查点。下面，笔者对各个考查点进行归类例析，希望广大师生在学习加以注意。 一、连接电路 1．把电路图（或实物图）补充完整 例1：在用“伏安法”测量小灯泡工作时的电阻Rx 的实验中，使用下列器材进行实验： A ．电流表一个(量程0～0.6A ，0～3A)； B ．电压表一个(量程0～3V ，0～15V)； C ．串联的干电池三节； D ．滑动变阻器R(阻值为0～12Ω)； E ．待测小灯泡Rx ，(阻值约为6Ω)； F ．开关一个；导线若干。则： （1）该实验依据的原理是 (用课本中的字母表示)；并根据题意在右上边的图1虚线方框内画出所需要的实验电路图(其中部分已画好)。 （2）根据所画的电路图，用铅笔．．画线代替导线将实物图（图2）连接完整(其中部分导线已连接好)。 解析：（1） “伏安法”是测量小灯泡电阻最基本的方法，它的原理是用电压表测出小灯泡 图1

两端的电压，用电流表测出小灯泡中的电流，根据欧姆定律计算出小灯泡的电阻值。该题考查了学生用“伏安法”测电阻的基本技能，难度不大，须注意的是题中要求“用课本中的字母表示”，即I U R = 。题中给出了部分电路，在此基础上学生很容易画出完整的电路图。 （2）在连接实物之前，必须先确定电流表、电压表的量程。由于电源是三节干电池串联，电压为4.5V ，许多同学可能会选择电压表0～15V 的量程，但是，当小灯泡两端电压为4.5V 时，电流表示数A 75.06V 5.4Rx U I =Ω == ，即电流表须选择0～3A 量程，这样，电流表指针偏转的角度很小，误差较大，所以电压表选择0～15V 量程不是最佳选择。其实，滑动变阻器在电路中的作用除了改变小灯泡两端的电压之外，还有保护电路的作用，因此，电压表选0～3V 量程，电流表选0～0.6A 量程，同时滑动变阻器的滑片应拔到最大阻值位置。 答案：（1）I U R = 如图3所示 （2）如图4所示 2．根据电路图连接实物（或根据实物图画电路图） 例2：如图5所示是小明同学设计的测电阻R 的电路图。请根据这个电路图用笔画线代替导线，将图6中的元件连成电路。要求：滑动变阻器的滑片P 向左移动时，电流表的示数变大。(电压表选用0～3V 量程，电流表选用0～0.6A 量程，导线不能交叉) 图 3 图4 图 5 图 6

伏安法测电阻及误差分析

伏安法测电阻及误差分析 【原理】伏安法测电阻是电学的基础实验之一。它的原理是欧姆定律IR U =。根据欧姆定律的变形公式 I U R= 可知，要测某一电阻 x R的阻值，只要用电压表测出 x R两端的电压，用电流表测出通过 x R的电流，代入公式即 可计算出电阻 x R的阻值。 【内接法与外接法】由于所用电压表和电流表都不是理想电表，即电压表的内阻并非趋近无穷大，电流表也存在内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。为了减少测量过程中的系统误差，通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法：电流表内接法和电流表外接法（如图1所示），简称内接法和外接法。 图1 电路图 【误差分析】对于这两个基本电路该如何选择呢？下面从误差入手进行分析。 外接法： 误差分析方法一： 在图2的外接法中，考虑电表内阻的存在，则电压表的测量值U为R两端的电压，电流表的测量值为干路电流，即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，此时测得的电阻为R与v R的并联总电阻，即：R R R R I U v v + ? ＝ ＝ 测 R＜R（电阻的真实值） 此时给测量带来的系统误差来源于 v R的分流作用，系统的相对误差为： 100% R R 1 1 100% R R v ? ? = ＋ ＝ － 测 R E（1） 误差分析方法二： 当用外接法时，U测＝U真，I测＝I V＋I真＞I真 ∴测出电阻值R测＝ 测 测 I U ＝ 真 真 ＋I I V U ＜R真，即电压表起到分流作用，当R越小时，引起误差越小，说明该接法适应于测小电阻。 图2 外接法

内接法： 误差分析方法一： 在图3内接法中，电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和，即： R R I U A ＋＝＝测R ＞R （电阻的真实值） 此时给测量带来的系统误差主要来源于A R 的分压作用，其相对误差为： 100%R R R R R E A ?＝ －＝ 测 （2） 误差分析方法二： 当用内接法时，I 测＝I 真，U 测＝U A ＋U 真＞U 真 ∴测出电阻值R 测＝测 涡I U ＝ 真 真 ＋I U A U ＞R 真，即电流表起了分压作用。当R A 越小时引起误差越小，说明该接法适应于 测大电阻。 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实值，即“内大”；当采用电流表外接法时，测量值小于真实值，即“外小”。从（1）式可知，只有当V R 》R 时，才有→E 0，进而有R ＝测R ，否则电表接入误差就不可忽略。同样，从（2）式也可以得到，只有当A R 《R 时，才有→E 0，进而R ＝测R 。 图3 内接法

接地电阻测试方法与设置要求(图解)

一、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 二、接地电阻设置要求： a. 交流工作接地，接地电阻不应大 于4Ω； b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω； c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω； e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。 三、接地电阻测试方法 1、测量接地电阻值时接线方式的规定仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C 端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线，其间距为20m

1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。 1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。 2、操作步骤：

2.1、仪表端所有接线应正确无误。 2.2、仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。 2.3、仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。 2.4、将“倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。 2.5、如果刻度盘读数小于1时，检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为止。 2.6、如果发现仪表检流计指针有抖动现象，可变化摇柄转速，以消除抖动现象。 四、注意事项： 1、禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。 2、仪表携带、使用时须小心轻放，避免剧烈震动。

伏安法测电阻的几种方法归纳总结

伏安法测电阻的几种方法归纳总结 一、伏安法 1.电路图：（如下图所示） 2.步骤：移动变阻器滑片位置，记录电压表、电流表的示数。 3.R X 的表达式：R X = I U 。 二、伏伏法（利用串联分压成正比） ㈠基本方法 1.器材：已知阻值的电阻R 0、电压表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图：（如图甲、也可改成图乙） 3.步骤：分别用电压表测出R 0和R X 两端的电压值U X 和U 0。 4.R X 的表达式：R X =_____________。 ㈡伏阻法：(几种变式 R 0均为已知） 1.如图⑴，分别用电压表测出R 0两端电压U 0和电源电压U ，则R X =________。 2.如图⑵，分别用电压表测出R 0两端电压U X 和电源电压U ，则R X =________。 3.如图⑶， 断开开关，读出电压表示数为U 1；闭合开关，读出电压表示数为 U 2 ，则R X =_______。 4.如图⑷， 断开开关，读出电压表示数为U 1；闭合开关，读出电压表示数为U 2 ，则R X =___ ____。 三、安安法（利用并联分流成反比） ㈠基本方法 1.器材：已知阻值的电阻R 0、电流表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图：（如下图所示） 3.步骤：分别用电流表测出R X 和R 0的电流值I X 和I 0。 4.R X 的表达式：R X =__________。 ㈡安阻法：(几种变式 R 0均为已知） 1.如图⑴，分别用电流表测出R 0通过电流I 0和干路电流I ，则R X =________。 2.如图⑵，分别用电流表测出R 0通过电流I X 和干路电流I ，则R X =___ _____。 3.如图⑶，断开开关，读出电流表示数为I 1；闭合开关，读出电流表示数为I 2 ，则R X =_ __。 4.如图⑷，断开开关，读出电流表示数为I 1；闭合开关，读出电流表示数为

用半偏法测电阻及误差分析报告

江苏省姜堰中学二轮复习教学案 用半偏法测电阻及误差分析 用半偏法可以测量电流表的电阻（含灵敏电流计）、伏特表的电阻和未知电阻的阻值．如何设计实验电路，如何测量，怎样减少实验误差，下面分类解析． 1、用半偏法测电流表的内阻R g 电流表的内阻R g 的测量电路有图1和图2两种电路． 应用图1电路测量电流表的内阻： 步骤： （1）先闭会开关S 1和S 2，调节变阻器R ，使电流表指针指向满偏； （2）再断开开关S 2，仅调节电阻箱R /，使电流表指针指向半偏；（3）电流表的内阻等于电阻箱的阻值R /． 实验仪器的基本要求：R << R /． 表流表内阻误差分析： 图1是串联半偏，因为流过R g 和R / 的电流相等，应比较它们的电压U g 和U 2的大小，S 2闭合时，两者电压之和和U =U g +U 2=U g +0= U g ，S 2断开时，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律得：总电流减少，R 的右端电阻、R 0和电源内阻三者电压之和减少，并联部分的电压U 并增大，即U 并= U g /2 +U 2/ > U g 所以U 2/ > U g /2 ，R / > R g ．故测量值偏大． 注：在图1电路中，R / 只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流计的电阻大一点就可以了．R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，要求R << R / ，以减小因闭合S 2而引起总电压的变化，从而减小误差． 应用图2电路测量电流表的内阻：步骤： （1）先将R 调到最左端，闭合S 1，断开S 2，调节R 使电流表满偏； （2）使R 不变，闭合S ２调节电阻箱R ’使电流表指到满 刻度的一半； （3）此时电阻箱R ’的读数即为电流表的内阻R g ．实验的基本要求：R >> R /．表流表内阻误差分析 图2是并联半偏，在半偏法测内阻电路中，当闭合S ２时，引起总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R ’的电流比电流表电流多，R ’的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R / 的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小． 1 图1图2

接地电阻测试仪测量方法详细介绍

目前,市场上存在的接地电阻测试仪有成百上千种,有进口的也有国产的,归纳起来,其测量方法只有三类:打地桩法、钳夹法、地桩与钳夹结合法。 一、打地桩法:地桩法可分为二线法、三线法和四线法 1.二线法:这是最初的测量方法:即将 一根线接在被测接地体上,另一根接辅助地极。此法的测量结果R=接地电阻+地桩电阻+引线及接触电阻,所以误差较大,现已一般不用。 2.三线法:这是二线法的改进型,即采用两个辅助地极,通过公式计算,在中间一根辅助地极在总长的0.62倍时,可基本消除由于地桩电阻引起的误差;现在这种方法仍然在用。但是此法仍不能消除由于被测接地体由于风化锈蚀引起接触电阻的误差。 3. 四线法:这是在三线法基础上的改进法。这种方法可以消除由于辅助地极接地电阻、测试引线及接触电阻引起的误差。 二、钳夹法:钳夹法分为单钳法和双钳法 1.双钳法:利用在变化磁场中的导体会产生感应电压的原理,用一个钳子通以变化的电流,从而产生交变的磁场,该磁场使得其内的导体产生一定的感应电压,用另一个钳子测量由此电压产生的感应电流,最后用欧姆定律计算出环路电路值。其适用条件一是要形成回路,二是另一端电阻可忽略不计。 2. 单钳法: 单钳法的实质是将双钳法的两个钳子做成一体,但如果发生机械损伤,邻近的两个钳子难免相互干扰,从而影响测量精度。仪器选择:目前市场支持此种方法的仪器有法国CA公司的CA6415钳式接地电阻测试仪,还有华谊仪表的MS2301钳式接地电阻测试仪等,我公司支持此种方法的仪器是ET3000双钳多功能接地电阻测试仪。 三、地桩与钳夹结合法:这种方法又叫选择电极法这种方法的测量原理同四线法,由于在利用欧姆定律计算结果时,其电流值由外置的电流钳测得,而不是象四线法

电阻测量方法归纳总结

电阻测量方法归纳总结 电路图 电路图 2 1V V I I >>2 1A A U U >>R

伏安法测电压表阻 U 、I R V 伏安法测电流表阻 U 、I R A 、电桥法 电路图 已知量 待求量 结果 比较电流 I 1、I 2、R 0 R g2 比较电压 U 1、U 2、 R 0 R v2 利用电键多次测 量 I 1、I 2、R R x 、欧姆表 R 0 R x 调节R 0，使两次I 相同，则R x =R 0 I U R V = R U I U R V - = I U R A = 0R I U R A -= 2 12 02U U U R R V -=2 21 02) (I I I R R g -=∵I 2R =I 1R x ∴R x = I 2R /I 1 4 321R R R R =

5、半偏法测电阻 电路图电路图 误差分析：R偏小误差分析：R偏大 图1

图2

【练习】 1、例1.一个未知电阻Rx无法估计其电阻值，某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次，如图所示，按甲图测得数据是 3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是 2.9V、4.0mA,由此可知按＿＿＿图所示的电路测量的误差较小， Rx 的真实值更接近于＿＿＿＿Ω 。 【例1】要测量电压表V1的阻RV，其量程为2V，阻约2KΩ。实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6A，阻约0.1Ω；电压表V2，量程5V，阻为5KΩ；定值电阻R1，阻值30Ω；定值电阻R2，阻值为3KΩ；滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，阻约0.5Ω；开关S一个，导线若干。 ①有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1 的电压和电流，再计算出RV。 该方案实际上不可行，其最主要的原因是 ? ②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1阻RV的实验电路。要 求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出 符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好），并标出所选元件的相应字母代 号： ③由上问写出V1阻RV的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。 【例2】一电流表的量程标定不准确，某同学想测量该电流表的实际量程Im。所用器材有： 量程不准的电流表A1 ,阻=10.0Ω，量程标称5.0mA；标准电流表,阻=45.0Ω,量程1.0mA ；标准电阻阻值 10.0Ω ；滑动变阻器R,总电阻为300.0Ω ；电源E，电动势3.0V，阻不计；保护电阻；开关S；导线。请设 计电路并计算 【例3】用以下器材测量一待测电阻：待测电阻Rx的阻值（40~80欧）；电源E，电动势约为2.0V，阻r=2欧； 电流表A，量程为50mA，阻r=20欧；电阻R0=30欧单刀双掷开关K，导线若干。请作出实验电路及Rx 的表达式。 【例4】为了测量一个量程为3.0 V的电压表的阻，可以采用图示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下： A.闭合开关S ； B.将电阻箱R0的阻值调到最大； C.将电阻箱R0的阻值调到零； D.调节电阻箱R0的阻值，使 电压表示数为 1.5 V，读出此时电阻箱R0的阻值；E. 调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0 V；F. 断开开关S；G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端；H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端。 上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为。若在步骤Ｄ中，读出R0的值为2400Ω，则电压表的阻RV = Ω。用这种方法测出的阻RV与其真实值相比偏。

高中物理电学实验中电阻测量方法归纳与分析

高中物理电学实验中电阻测量方法归纳与分析 云大附中星耀校区物理教研组杨国平 【摘要】电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏，高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架，实际上电阻的测量方法很多，了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。本文归纳并整理了电阻的测量方法，期望能使学生对高中物理电学知识的学习有所帮助。 【关键词】电阻测量，伏安法，电表内阻 【电阻测量的新理念】 纵观这几年全国高考与各省市高考的物理试卷中，以设计性实验的形式考查电阻测量的原理和方法的试题就有50多个，涉及定值电阻、电压表内阻、电流表内阻、电源内阻的测量等情形。就是这种在伏安法的基础上演变而来的设计性实验，每年却让许多考生失利。这主要是由考生观念不清，思路不广，在运用伏安法时，生搬硬套造成的。在此向大家介绍几种电阻测量的新思路和新方法，帮助考生开阔思路，提高创新能力。 【电阻测量方法归纳与分析】 一、基本方法-----伏安法（V-A法） 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择，控制电路的选择和实验器材的选择。对于这部分内容的阐述我已经在《浅谈电学实验中器材和电路选择的基本原则》一文中做了详尽的说明，在这只做简述。 1、原理：根据部分电路欧姆定律。 2、控制电路的选择

控制电路有两种：一种是限流电路（如图1）；另一种是分压电路。（如图2） （1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。 （2）分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从 可变电阻的两个接线柱引出导线。如图2，其输出电压由ap 之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电流表外接。 （1）电流表内接和电流表外接的电路图分别见图3、图4 （2）电流表内、外接法的选择， ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用相对误差判断 若A X R R ＞X V R R ，选用内接法， A X R R ＜ X V R R ，选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ，采用尝试法，见图5，当电压表的一端分别接在a 、b 两点时，如电流表示数有明显变 图 1 图2 图 3 图4

伏安法测电阻的误差分析

教材衍生 伏安法测电阻的误差分析 潍坊新华中学 孙晓燕 伏安法测电阻是初中阶段电学中的一个非常重要的实验，它在高中阶段也一样重要，特别是分析误差对学生提出了更高的要求。能分析伏安法测电阻实验中，电流表内接法和外接法的误差主要来源，会选择合适的方法测量电阻。 二、知识讲解： 1、在初中阶段我们认为电流表没有电阻，电压表的电阻无限大。但实际上电流表是有电阻的，只不过电阻比较小，大约0.05欧到几欧。电压表的电阻比较大，大约几千欧。 2、电流表串联在电路中，能分得一部分电压，根据分压定理U x /U A =R x /R A 可知如果R A ＜＜Rx ，则电流表分得的电压就微乎其微，可以忽略不计。采用电流表内置法，电压表测量的电压略微偏大，误差比较小。如果Rx 比较小与R A 接近，则电流表分得的电压就会偏大。用电流表内置法测得的电压会产生很大的误差。 3、电压表与被测部分并联，也会有一部分电流通过。当R u ＞＞Rx ，则通过电压表的电流与通过Rx 的电流相比就小的多，而采用电流表外置法可以使误差比较小。 例题：用伏安法测某电体电阻的实验： 1、实验原理是 。 2、在连接电路的过程中，开关始终是 的。（填“断开”或“闭合”） 3、画出实验的电路图。 4、根据图7-5所示实物连接情况，闭合开关前滑片P 若在B 端，线的M 端应接滑动变阻器的 端。（填“A ”或“B ”，并在图中连接） 图7-5 图7-6

5、滑片P移动到某一位置时，电流表、电压表读数如图7-6所示。 I= 安，U= 伏，导体的电阻R= 欧。 6、这种测法使得测量值（偏大，偏小）。适合于测量阻值比较（大，小）的电阻。 分析：伏安法测电阻是初中测量电阻的常规方法。在实验的过程中开关要处于断开状态，主要是培养学生形成良好的实验习惯，在电路连接的过程中药注意电压表电流表的式样方法，读数时，注意量程的选择以及对应的分度值。这个实验室采用了电流表外接法，电流表测量值偏大，所以电阻值偏小。这种测量方法适合于测量阻值比较小的电阻。 答案：1、伏安法。2、断开。3、4、 A.。5、0.5；偏小；小

接地电阻的测量方法

接地电阻的测量方法 一般来讲，接地装置的阻抗是复数阻抗，包含电阻分量、电容分量和电感分量。对大地网来说，电感分量要大得多，对工频接地电路，接地电阻特别起作用，所以一般称工频接地阻抗为接地电阻。 一般接地电阻测试仪测量出来的数值都是工频接地电阻。冲击电阻值一般是由工频接地电阻值换算得出，换算方法见本标准附录E。也可直接用冲击接地电阻测量仪测得。 A.1 接地电阻的测量方法 接地装置的工频接地电阻值的测量方法有两点法（电流表-电压表法）、三点法、比较法、多级大电流法和故障电流法、电位降法等，通常实用的方法是电位降法，接地电阻测试仪也是用的电位降法。本附录只介绍电位降法。 A.2 电位降法 原理图见图F.1 图中三个接线端子E、P、C分别接到接地体、电流探针和电位探针。其中E 端子连接接地体G，P端子连接电位探针，C端子连接电流探针。测量时，在C 端子产生一个恒定电流，该电流经电流探针—地—接地体—E，形成电流回路。只要x和d足够长，且具有合适的比例关系，通过测量G、P之间的电压U，其

电压U和电流I的比值就是接地电阻R G，即： R G=U/I (1) A.1 几种标准测量方法 方法一：直线法,见图F.2。 图 F.2 直线法 方法二：补偿法, 见图F.3。 图 F.3 补偿法 方法三：三角形法，见图F.4。 图 F.4 三角形法 A.2 测量中需要注意的问题 P点至E点的距离要大于10米，小于10米测量结果误差较大。 测量时，要根据现场情况仔细选择C点，E点至C点所在直线的延长线一定要通过地网的中心点G，即CE连线要垂直于地网边缘。 P点要选在C点至地网的中间，若对测量的数据有疑问时，可多选几个P点进行测量，再对数据进行分析，以便得出较准确的测量结果。 测量时，测试线一般要求不要互相缠绕。

最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结

恒定电流电阻测量方法归纳 电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏，高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架，实际上电阻的测量方法很多，了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。 一、基本方法-----伏安法（V-A法） 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择，控制电路的选择和实 验器材的选择。 1、原理：根据部分电路欧姆定律。 图1 2、控制电路的选择 控制电路有两种：一种是限流电路（如图1）；另一种是分压电路。（如图2） （1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量；一般在两 种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。 （2）分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻的 两个接线柱引出导线。如图2，其输出电压由ap之间的电阻决定，这 样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： ①要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。

② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电流表外接。 （1）电流表内接和电流表外接的电路图分别见图3、图4 （2）电流表内、外接法的选择， ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用相对误差判断 若A X R R ＞ X V R R ，选用内接法，A X R R ＜X V R R ，选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ，采用尝试法，见图5，当电压表的一端分别接在a 、b 两点时，如电流表示数有明显变化，用内接法；电压表示数有明显变化，用外接法。 （3）误差分析： 内接时误差是由于电流表分压引起的，其测量值偏大，即 R 测 ＞R 真(R 测=R A +R X );

学生讲义 电阻的测量方法归类例析

关于电表内阻测量实验设计问题的归类分析 高考要求考生具有一定实验设计能力，电表内阻测量的实验设计测量是一个热点问题，本文就这种问题进行归类分析。 一、用多用电表欧姆档测量（粗测用万用表） 电流表可以看作一个能显示通过自身电流的电阻，电压表是一个可以显示其两端电压的电阻，既然可以看作电阻，也就能用多用电表的欧姆档进行测量。 例1．图1-1所示，有一电阻未知（约为25K Ω~35K Ω）,量程未知（约25V ～35V ） 直流电压表○V ，以及一个多用电表，其欧姆档刻度盘上电阻刻度中间约为30。要用这两个电表配合，测出电压表内阻R v （1）欧姆表的选择开关拨至倍率“×_______档”；多用电表红表笔接电压表的 （正或负）接线柱，黑表笔接 （正或负）接线柱。 （如图1-2） （2）实验中，测量电压表的读数为U ，欧姆表指针所刻度为n ，则电压表内阻R v ＝______ k Ω 二、用伏安法测电表内电阻（两表一变想伏安） 相关实验：描绘小电珠的伏安特性曲线；测定金属的电阻率 电流表可以显示通过的电流大小，测出加在其两端的电压即可求其电阻（如图2-1甲）；电压表可以显示加在其两端电压大小，测出通过它的电流即可求其内阻（如图2-1乙）。 应注意允许加在电流表两端的电压往往很小，允许通过电压的电流也很小，这种测量方法特别要注意量程的选择。必要时，已知内阻的电压表可当电流表使用，已知内阻的电流表也可当电压表使用。 例2．实验室有一电压表○ mv 量程为150mv ，内阻约为150Ω，要测量其内阻，可供选择的器材如下：干电池E （电动势为1.5V ），滑线变阻器R （0～15Ω），电流表○A （有1.5mA ，15mA ，150mA 三个量程）及开关K 和导线若干。 （1）请设计测量电路，并画出原理图。 （2）该实验中电流表使用的量程为______mA ；若测量电压表读数为150mV ，电流表读数为1.05mA ，则电压表内阻R mV 为 （取三位有效数字）

接地电阻测试方法和及其详细测试步骤

接地系统接地电阻测试方法和步骤（图解） 一、接地电阻测试要求： a. 交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω； b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω； c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω； e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。 三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 四、使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 五、使用与操作 1、测量接地电阻值时接线方式的规定 仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线，其间距为20m 1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。 测量小于1Ω接地电阻时接线图 1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。 2、操作步骤 2.1、仪表端所有接线应正确无误。 2.2、仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。 2.3、仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。 2.4、将“ 倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。 2.5、如果刻度盘读数小于1时，检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为

最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结

高中物理电阻测量方法归纳总结 说明：本文归纳并整理了电阻的测量各种方法，这些方法都是全体物理教师集体智慧的结晶，期望能使学生对高中物理电学知识的学习有所帮助，同时感谢那些为无私奉献，愿意分享的物理教师！ 电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏，高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架，实际上电阻的测量方法很多，了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。 一、基本方法-----伏安法（V-A 法） 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择，控制电路的选择和实验器材的选择。 1、原理：根据部分电路欧姆定律。 2、控制电路的选择 控制电路有两种：一种是限流电路（如图1）；另一种是分压电路。（如图2） （1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是 节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先 考虑限流电路。 （2）分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图2，其输出电压由ap 之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源 的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： 图 1

① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电流表外接。 （1）电流表内接和电流表外接的电路图分别见图3、图4 （2）电流表内、外接法的选择， ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用 相对误差判断 若A X R R ＞X V R R ，选用内接法，A X R R ＜X V R R ，选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ，采用尝试法，见图5，当 电压表的一端分别接在a 、b 两点时，如电流表示数有明显变 化，用内接法；电压表示数有明显变化，用外接法。 （3）误差分析： 内接时误差是由于电流表分压引起的，其测量值偏大，即 R 测 ＞R 真(R 测=R A +R X ); 外接时误差是由于电压表分流引起的，其测量值偏小，即 R 测＜R 真(V X V X R R R R R += 测) 4、伏安法测电阻的电路的改进 图5 图 3 图4

2011高考物理 电阻测量方法归类

实验是物理学的基础知识，也是学科内综合、联系实际的重要方面。在电学实验中，涉及最多的问题就是电阻的测量，电阻的测量方法也比较多，最常用的有： 1、欧姆表测量; 2、替代法; 3、伏安法; 4、比例法; 5、半值法（半偏法）等五个方法。 现在我们来归纳总结一下这些测量方法的特点和使用方法。 一、常用的测量法 1、欧姆表测量法 多用电表可以用来测量电流、电压和电阻等，并且每一种都有几个量程。多用电表的欧姆档，其表盘最右边应为“0”刻度(此时指针满偏)，最左端的示数为“∞”(此时指针偏角为零)，并且刻度不均匀，越靠右边刻度越疏，越靠左边刻度越密。当被测电阻R等于欧姆表内部总阻值(r+R g+R o)时，指针偏角为满偏角的一半(即刚停在表盘中央)。因此，我们把这个电阻值称为中值电阻。 用多用电表的欧姆档测量电阻最大的优点是快速、方便，但也有它的缺点，就是误差较大。 正因为欧姆表的刻度特点，当用它测量待测电阻时，无论指针偏角过大或过小，测量值与真实值之间都会有较大的差异，因为刻度过稀或过密，加上刻度又不均匀，无法进行比较准确的估读。若估读偏大或偏小，乘以量程后，误差就会很大。而中央部分的刻度相对要均匀一些，这使得测量值比较接近真实值，误差相对就比较小。可见，中值电阻惟一地确定了欧姆表的量程。因此，要尽可能利用欧姆表刻度盘的中央部分。 2.替代法 替代法是用与被测量的某一物理性质等效，从而加以替代的

方法。 例题1、设计一个用替代法测量未知电阻R x（阻值约为几十欧）的电路。 要求：（1）画出电路图。（2）说明实验主要步骤。 分析（1）电路如图所示。 （2）先把双刀双掷开关S2扳到1，闭合S1，调整滑动变阻器，使电流表指针指到某一位置，记下此时的示数I（最好为一整数）。再把开关S2扳到2，调整电阻箱R0，使得电流表指针仍指到示数I。读出此时电阻箱的阻值r，则未知电阻R x的阻值等于r。 说明：（1）在此实验中的等效性表现在开关换位后电流表的示数相同，即当电阻箱的阻值为r时，对电路的阻碍作用与未知电阻等效，所以未知电阻R x的阻值等于r。 （2）替代法是一种简捷而准确度很高的测量电阻的方法，此方法没有系统误差，只要电阻箱和电流表的精度足够高，测量误差就可以忽略。 3、伏安法 （1）了解用伏安法测电阻， 知道伏安法测电阻有内接和外接 两种方法，无论用“内接法”还是 “外接法”，测出的阻值都有误差。 （2）懂得误差的产生是 由于电压表的分流或电流表 的分压作用造成的，并能在实 际中根据给出的具体数据考 虑选用什么规格的仪器。 （3）知道欧姆表测电阻的原理。由欧姆定律数学表达式变形得到的R＝是实验测量电阻大小的根据。这也是值得注意的一个公式，它并不表明导体的电阻与导体两端的电压成正比，与导体中的电流强度成反比。从公式可以看出： 只要测出导体两端的电压及此时通过导体的电流强 度便可以计算出导体的电阻值。测量电阻的电路如右 图。图中：ＲＸ为待测电阻；电压表和电流表分别测 量通过电阻的电压和电流（注意表的“＋”、“－” 极）；Ｒ为保护电阻，接通电路前应使它的阻值最大

误差分析-热敏电阻

用非平衡电桥研究热敏电阻 摘要：文本结合用非平衡电桥研究热敏电阻实例来探讨用origin 软件做数据处理的方法， 并分析其优势。 关键词：非平衡电桥，直线拟合 1 热敏电阻 热敏电阻是一种电阻值随其电阻体温度变化呈现显著变化的热敏感电阻。本实验所选择为负温度系数热敏电阻，它的电阻值随温度的升高而减少。其电阻温度特性的通用公式为： T B T Ae R = （1） 式中T 为热敏电阻所处环境的绝对温度值(单位，开尔文)，今为热敏电阻在温度T 时的电阻值，A 为常数，B 为与材料有关的常数。将式(l)两边取对数，可得: T B A R T +=ln ln （2） 由实验采集得到T R T -数据，描绘出T R T 1 - ln 的曲线图，由图像得出直线的斜率B ，截距A ln ，则可以将热敏电阻的参数表达式写出来。 2 平衡电桥 电桥是一种用比较法进行测量的仪器，由于它具有很高的测t 灵敏度和准确度，在电 测技术中有较为广泛的应用，不仅能测量多种电学量，如电阻、电感、电容、互感、频率及电介质、磁介质的特性;而且配适当的传感器，还能用来测量某些非电学量，如温度、湿度、压强、微小形变等。在“测量热敏电阻温度特性”实验中用平衡电桥来测量热敏电阻的阻值，其原理如下： 在不同温度下调节电阻3R 的大小，使检流计G 的示数为0，有平衡电桥的性质可知 1 2 3 R R R R x = .在实验时，调节1R 和2R 均为1000欧姆。则x R 的值即为3R 的值。 3 非平衡电桥原理

图1 非平衡电桥的原理图如图1所示。非平衡电桥在结构形式上与平衡电桥相似，但测量方法上有很大差别。非平衡电桥是使1R 2R 3R 保持不变，x R 变化时则检流计G 的示数g I 变化。再根据“g I 与x R 函数关系，通过测量g I 从而测得x R 。由于可以检测连续变化的g I ，从而可以检测连续变化的x R ，进而检测连续变化的非电量。 4 实验条件的确定 当电桥不平衡时，电流计有电流g I 流过，我们用支路电流法求出g I 与热敏电阻x R 的关系。桥路中电流计内阻g R ,桥臂电阻1R 2R 3R 和电源电动势E 为已知量，电源内阻可忽略不计。 根据基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律，通过一些列的计算可求得热敏电阻x R E R R R R R R R R R R R I R R R R R R R R R I E R R R g g g g g g x 113213132213232132)()(+++++++-= 5 用非平衡电桥测电阻的实例 已知：微安表量程Ig=100μA ，精度等级f=级，温度计的量程为100 t 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 Ig T 373 368 363 358 353 348 343 338 333 328 323 318 313 308 Rt 951 1032 1140 1255 1380 1541 1749 1985 2255 2527 2850 3660 3991 4398