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      單電橋法的測量原理

      日期:2021-02-19瀏覽:35次

      為測出電阻率ρ,必須測出電阻R、截面積S和長度L。SL不難用各種量具測出,因此測電阻率的關鍵是測出電阻R。測量電阻可根據被測電阻值的大小和準確度要求,采用不同測量儀器和方法。測量大電阻(電阻值>105Ω)和中電阻(電阻值為1~105Ω),準確度要求不高時,常用兆歐表、萬用表等儀器測量。半導體電阻的測量可用兩探針法、四探針法、高Q表法,范德堡法等。其中四探針法應用泛。測量準確度要求較高的小電阻(電阻值<1Ω)或用電阻法研究和分析金屬與合金的組織結構變化時,就必須采用精密的電橋法或電位差計法進行測量。下面介紹一下電橋法的測量方法。

      單電橋法是應用電壓降平衡原理,通過標準電阻和已知電阻來求得被測電阻值。其測量線路如圖4.2-5所示。被測電阻Rx與標準電阻RN串聯,與此相對應的并聯線路中串聯可調電阻R1R2。這兩對并聯線路中的B點和D點間接有檢流計G,k'R'是保護檢流計用的電鍵和電阻,K2是接通檢流計用的開關。電源由E供給,并有開關K1控制。在電橋設計上要使RNRx大致同數量級,R1R2也相近。在測試過程中,只需調節R1R2,使接通了的檢流計無電流通過,電橋達到平衡狀態,此時VAB=VAD,VBC=VDC,即可導出關系式

       

      根據已知的RN,讀出調節電橋平衡時的R1R2的值。由電橋線路可知,當RNRx接近,并在調節時使R1R2之比接近于1,則可提高被測電阻的精que度。由于單電橋法無需測出電壓和電流的值來求得Rx,它克服了電壓一電流計法的缺點,故其精度較高。但單電橋法所測量的被測電阻 RX,實際上包含了導線電阻和導線與接線柱間的借出去電阻。這種電阻稱為附加電阻。由此可見,只有當被測電阻比較大,附加電阻引起的誤差可以忽略不計時,才能保證這種方法的精度。

       

      4.2-5 單電橋原理示意圖

      所以單橋法通常適用于測量阻值為1~10Ω的試樣。若被測電阻較小,特別當被測電阻數量級接近附加電阻時,這些附加電阻引起的誤差就相當大,因而得不到精que的結果。在這種情況下,應使用雙電橋法。

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