補(bǔ)償法測(cè)電阻

1、補(bǔ)償法測(cè)電阻的相關(guān)問(wèn)題 試驗(yàn)基本回顧 a）試驗(yàn)?zāi)康?、意義 1 .學(xué)會(huì)正確使用電流表、電壓表、檢流計(jì)、電阻箱和變阻器等儀器； 2 .學(xué)會(huì)用伏安法測(cè)電阻的幾種不同接線方法并分析對(duì)系統(tǒng)誤差的影響； 3 .學(xué)會(huì)用補(bǔ)償法測(cè)電阻； b）試驗(yàn)基本原理與方法 4 .基本原理：在一定溫度下，直流電通過(guò)待測(cè)電阻Rx時(shí)，用電 壓表測(cè)出Rx兩端的電壓U,用電流表測(cè)出通過(guò)Rx的電流I,則電阻值可表示為：Rx=U/I 5 .試驗(yàn)方法： 連接如下電路圖， 調(diào)節(jié)R3使檢流計(jì)G無(wú)電流通過(guò) （指針指零） ，這時(shí)電壓表指示的電壓值Ubd等于Rx兩端的電壓Uac,即b,d之間的電壓補(bǔ)償了Rx兩端的電壓。清除了電壓內(nèi)阻對(duì)電路的影響。

2、c）主要儀器設(shè)備及耗材 1 .安培表C31-A（量程7.5mA-30A,共12檔.） 2 .伏特表C31-A（量程45mV-600V共10檔） 3 .檢流計(jì)AC5/2型 4 .電阻：%（100滑線變阻器）；Rx由電阻箱提供，R: 4.7k（多圈電位器） 5 .電源：直流3V電源 d）試驗(yàn)方法與技術(shù)路線 1 .按上述電路圖布置并接好導(dǎo)線； 2 .對(duì)試驗(yàn)室給定的待測(cè)電阻，按以下步驟選取電表量程 將穩(wěn)壓電源的輸出電壓調(diào)到3V 移動(dòng)滑線變阻器Ro的滑動(dòng)端，使Ri大于Ro/3 由大到小試探著先取電流表量程，直到電流示值大于量程的1/3 3 .調(diào)節(jié)R3,使Ubd達(dá)到補(bǔ)償狀態(tài) 粗調(diào)：確認(rèn)K2斷開(kāi)，斷續(xù)接通檢

3、流計(jì)的“電計(jì)”（若指針超出量程就立即松開(kāi)），并試探著調(diào)節(jié)使檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)逐漸減小，直至接近零 細(xì)調(diào)：合上K2,以提高檢測(cè)靈敏度；仔細(xì)調(diào)節(jié)R3,使檢流計(jì)指針指零 4 .記錄下此時(shí)電壓表的示值U,電流表的示值I,填表 5 .重復(fù)測(cè)量：斷開(kāi)電計(jì)K2。移動(dòng)滑線變阻器Ro的滑動(dòng)端，依次增加Rx中的電流I,重復(fù)步驟34,再測(cè)量4組U,I的對(duì)應(yīng)值. 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理舉例及相關(guān)分析 a）試驗(yàn)數(shù)據(jù)表 次數(shù) 1 2 3 4 5 平均 U(V) 1.736 1.996 2.224 2.475 2.734 2.233 I(mA) 3.500 4.005 4.485 P4.960 5.495 4.4981 R(Q) 496

4、.00 498.337 495.875 498.992 497.543 497.357 量程U=3V級(jí)別：0.5量程I=7.5mA 、儀U=0.015儀1=0.038 、由UA(R)=S(R)/F 可得：UA(R)=0.62(對(duì)于該試驗(yàn)數(shù)據(jù)而言) 、由UB(V)=儀U/73;UB(I)=儀I/T3 UB2(R)/R2=UB(V)/U2+UB2(I)/I2 可得：UB(R)=3.708116Q 由UC(R)=JUB2(R)UB2(R),則有UC(R)=3.14Q3Q 由以上分析及處理可得：R=4973Q b）試驗(yàn)數(shù)據(jù)表二 次項(xiàng)人 1 2 3 4 5 平均 U(V) 1.442 1.624 1.8

5、32 2.406 2.243 1.836 I(mA) 35.50 39.651 44.451 49.90 54.70 44.84 R(Q) 40.620 40.958 41.012 41.002 41.005 40.920 ?、由UA(R)=S(R)/亦 可得：UA（R）=0.08（對(duì)于該試驗(yàn)數(shù)據(jù)而言） 由UB（V）=儀U/囪UB（I）=儀I/0 量程U=3V級(jí)別0.5 量程I=75mA 、儀U=0.015 儀=0.38 UB2(R)/R2=UB(V)/UI2+UB2(I)/I2 可得UB(R)=0.276238Q 、由U/R)=JUB2(R)UB2(R),貝U有UC(R)=0.28Q 、由以

6、上分析及處理可得：R=40.920.28Q 對(duì)補(bǔ)償法測(cè)電阻的優(yōu)點(diǎn)的分析 a)從試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)補(bǔ)償法測(cè)電阻的誤差分析 為了便于比較誤差的大小，這里將補(bǔ)償法測(cè)電阻與伏安法測(cè)電阻作一組對(duì)照，兩種測(cè)量方法中的電流表(C46-m耀0-50mA檔)電壓表(C46-V型0-15V檔)選得完全相同，選用BZ-4型檢流計(jì)(靈敏度為109A/mn)以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻%(%=Rx=470Q)作為被測(cè)電阻進(jìn)行測(cè)量，為了簡(jiǎn)單，這里就只分析測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的絕對(duì)誤差VRxE補(bǔ)和 相對(duì)誤差E 、用伏安法測(cè)電阻 伏安法測(cè)量電阻的電路圖略，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表 表一：內(nèi)接法測(cè)量數(shù)據(jù) 測(cè)量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓(V) 5.00

7、6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 ，、3 電流(10) 10.30 12.40 14.70 16.71 18.65 20.90 23.10 25.20 Rx(Q) 485.44 483.87 476.19 478.76 482.57 478.47 476.19 476.19 18 ”=8=479.71。VRx=Rx-R示=9.71Q 表二：外接法測(cè)量數(shù)據(jù) 測(cè)量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓（V） 5.60 7.30 8.20 9.30 10.20 11.00 12.00 12.90 電流（103） 14.05 15.90 17.85 20.

8、00 22.00 24.00 26.05 28.00 Rx(Q) 462.63 459.12 459.38 465.00 463.64 458.33 460.65 460.71 18 Rx-=8i1Rxi=461.18Q VRx外接=Rx-R標(biāo)=-8.82 、補(bǔ)償法測(cè)電阻 用補(bǔ)償法測(cè)電阻的數(shù)據(jù)如下表 表三：補(bǔ)償法測(cè)量數(shù)據(jù) 測(cè)量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓（V） 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10. 11.00 12.00 電流（103） 10.61 12.70 14.85 16.95 19.15 21.20 23.39 25.55 Rx(Q) 471.25 4

9、72.44 471.38 471.98 469.97 471.70 470.29 469.67 R補(bǔ)=1Rx=471.09Q 8i1 VR#=Rx-%=1.09Q 補(bǔ)=理X100%=0.23% L妾=型x100%=2.1% R標(biāo) (1) E外接=四X100%=-1.9% R標(biāo) (2) (3) R標(biāo) 從上式試驗(yàn)數(shù)據(jù)(1)(2)(3)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析比較， 進(jìn)一步驗(yàn)證了補(bǔ)償法測(cè)電阻比伏安法測(cè)電阻產(chǎn)生的誤差要小， 這主要是因?yàn)檠a(bǔ)償法測(cè)電阻時(shí)沒(méi)有引入測(cè)量?jī)x表自身的電阻，從而降低了系統(tǒng)誤差，提高了測(cè)量正確度。 b)補(bǔ)償法測(cè)電阻的優(yōu)點(diǎn) 電路簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。電路中的元件和儀表都是常用器件，并且個(gè)滑動(dòng)變阻器和電阻箱的阻值是否準(zhǔn)確均不會(huì)影響被測(cè)電阻的測(cè)量值， 從而對(duì)電阻器件的選擇降低了要求。 調(diào)節(jié)方便，電路通過(guò)粗調(diào)和細(xì)調(diào)的設(shè)計(jì)，既可以提高測(cè)量的速度，又可以保護(hù)檢流計(jì)，這是電橋發(fā)測(cè)量電阻時(shí)很難做到的。 修正系統(tǒng)誤差。電路中測(cè)量?jī)x表自身的電阻與測(cè)量結(jié)果無(wú)關(guān)，從而降低了測(cè)量