一種惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器，屬于物理實驗儀器【技術(shù)領(lǐng)域】。該惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器，包括電源、比較電阻、待測電阻、電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)、檢流計、電阻絲、標(biāo)尺、金屬滑動觸頭、若干金屬連接片、若干接線柱和絕緣板材。電阻絲上設(shè)有金屬滑動觸頭，電阻絲兩個端點通過金屬連接片與電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)連接，電源串聯(lián)電阻和開關(guān)后連接到電阻絲兩個端點，待測電阻和已知電阻通過位于絕緣板材上的金屬連接片的接線柱連接電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)。該實驗儀器通過電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)，進行換臂測量，達到減少系統(tǒng)誤差的目的。
【專利說明】一種惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器，屬于物理實驗儀器【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前公知的滑線式惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器的基本原理如圖1所示。四個電阻和乂聯(lián)成一閉合回路，每個電阻稱為電橋的一個臂，稱為比率臂；五。為可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電阻，稱為比較臂€為待測電阻，稱為測量臂。Α、Β兩結(jié)點連到電源的兩極上，另外的兩個結(jié)點C、D間連一檢流計G，用于比較C、D兩點電位，檢流計保護電阻'和開關(guān)a用于在實驗粗調(diào)時保護檢流計。實驗測量時，調(diào)整巧、弋、尾的阻值使電橋平衡，就可以根據(jù)公式^ = (K /^)* I算出待測電阻的疋的阻值。如果止？固定為某一阻值，可以調(diào)整知R2的阻值使電橋達到平衡。
[0003]為了方便調(diào)節(jié)，滑線式電橋用一條長度為L的均勻電阻線代替盡和52，在電阻線上裝一個能沿電阻 線滑動的觸點作為結(jié)點D，觸點將電阻線分為兩段，長度為4的一段具有電阻4長度為Z2 = Z-Z1的另一段具有電阻P2。改變觸點在電阻線上的位置就可以改變的值，從
而使電橋達到平衡。由于電阻線是均勻的，所以有A/乓=實驗時，滑動滑動


#.:* S
觸頭可以改變(?/?的比值，并通過電阻絲下面的標(biāo)尺讀出長度，確定該比值。
[0004]惠斯登電橋測電阻的系統(tǒng)誤差主要來源于橋臂電阻 <、牟、牟、檢流計靈敏度、接線電阻、接觸電阻等。這里僅考慮義、巧比率臂產(chǎn)生的影響，在測量時可采用換臂測量法來減小比較臂導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差。所謂換臂測量法，就是首先按圖1所示的位置連接各個電阻，測量時將電橋調(diào)平衡，測量乂的阻值滿足上述公式，以及,記；然后斷開電路，保持叉、的位置不變，將巧和疋的位置互換也就是交換了測量臂A與&的位置，重新測量出對應(yīng)的待測電阻
值I值，以弋2記，最后采用公式乂 = * Rmz計算待測電阻I的值。
[0005]利用公知的惠斯通電橋電路進行電阻測量實驗時，通常需要進行多次重復(fù)測量，也就需要對電阻A和A的連接進行多次拆線和連線處理。由于多次重復(fù)拆線和連線，一方面引入不確定的接觸電阻，增大了系統(tǒng)誤差，另外一方面也不方便多次重復(fù)測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題就不足，本實用新型提供一種惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器。該實驗儀器在現(xiàn)有公知的滑線式惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器基礎(chǔ)上，增
加一個比較臂和測量臂的電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)尤，方便地交換測量臂和比較臂的位置，從而
達到方便測量和減少系統(tǒng)誤差的目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0007]一種惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器，包括電源E、三個電阻if、％、盡、待測電阻弋、兩個開關(guān)檢流計G、電阻絲1、標(biāo)尺2、金屬滑動觸頭3、若干金屬連接片4、若干接線柱5和絕緣板材6，所述絕緣板材6下端設(shè)有標(biāo)尺2，標(biāo)尺2表面設(shè)有電阻絲1，電阻絲I上
設(shè)有金屬滑動觸頭3，電源E串聯(lián)電阻f和開關(guān)K后連接到電阻絲I兩個端點；電阻if上并
聯(lián)有開關(guān)電阻1和檢流計G串聯(lián)后一端經(jīng)金屬連接片4與待測電阻<和電阻Λ1。連接，另
一端與金屬滑動觸頭3連接，還包括電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)4，電阻絲I兩個端點通過金屬連
接片4分別與電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)尤的兩個接線柱?連接，待測電阻？和電阻?；通過位于
絕緣板材6上的金屬連接片4的接線柱5分別電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)尤的兩個接線柱e、。連接。
[0008]所述電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)元為雙刀雙擲開關(guān)，電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)Λ上設(shè)有六個接線柱a、a'、b、b'、c、c',接線柱α與接線柱連接,接線柱s'與接線柱0連接。
[0009]上述電源E為3~12V。
[0010]上述電阻式、待測電阻五選用10-106 Ω中等阻值。
UJF
[0011]上述電阻為數(shù)十至幾千歐姆阻值的靈敏度保護電阻。
[0012]上述兩個開關(guān)A K采用單刀單擲開關(guān)。
[0013]上述電阻絲I為一米長的中等阻值電阻絲。
[0014]該惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器的原理為:(1)將電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)U )雙刀
與接線柱C ^接線柱一側(cè)閉合，此時，接線柱￡:與接線柱?連接，接線柱C71與接線柱V連接，待測電阻<左端接電源正極，電阻右端接電源負極，調(diào)整電阻絲I上的金屬滑動觸頭3使電橋平衡，按照公式Λχ = (h"2)*爲(wèi)測出待測電阻〒的「且值，記力？ ；(2)將電阻極性轉(zhuǎn)換
開關(guān)(< )的雙刀與接線柱a、乂一側(cè)閉合，接線柱?與接線柱連接，接線柱^與接線柱
連接，此時待測電阻A左端接電源負極，電阻％右端接電源正極，調(diào)整電阻絲I上的金屬滑動觸頭3使電橋平衡，按照公式=測出待測電阻&的阻值，記為L (3)采用公
式.^ =計算待測電阻<阻值。
[0015]本實用新型的有益效果是:該實驗儀器在現(xiàn)有公知的滑線式惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器基礎(chǔ)上，增加一個比較臂和測量臂的電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)之，方便地交換測量臂和比較臂的位置，從而達到方便測量和減少系統(tǒng)誤差的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是公知的惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器原理示意圖；
[0017]圖2是本實用新型惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器示意圖。
[0018]圖中:1-電阻絲，2-標(biāo)尺，3-金屬滑動觸頭，4-金屬連接片，5-接線柱，6_絕緣板材。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型作進一步說明。[0020]實施例1
[0021]如圖2所示,該惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器，包括電源E、三個電阻if、％、<、待
測電阻&、兩個開關(guān)K、檢流計G、電阻絲1、標(biāo)尺2、金屬滑動觸頭3、若干金屬連接片4、若干接線柱5和絕緣板材6，所述絕緣板材6下端設(shè)有標(biāo)尺2，標(biāo)尺2表面設(shè)有電阻絲1，電阻絲I上設(shè)有金屬滑動觸頭3，電源E串聯(lián)電阻if和開關(guān)K后連接到電阻絲I兩個端點；電阻五上并聯(lián)有開關(guān)*電阻&和檢流計G串聯(lián)后一端經(jīng)金屬連接片4與待測電「且A和電阻連接，另一端與金屬滑動觸頭3連接，還包括電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)七，電阻絲I兩個端點通過金屬連接
片4分別與電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)九的兩個接線柱&、F連接，待測電阻Λ；和電阻％通過位于絕緣板材6上的金屬連接片4的接線柱5分別電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)A的兩個接線柱e、c I連接。
[0022]其中電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)*為雙刀雙擲開關(guān)，電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)弋上設(shè)有六個接線柱a、b、b'、c、c' ,接線柱s與接線柱連接,接線柱i與接線柱c連接；電源E為3~12V;電阻ifu、待測電阻&選用IO-1O6Ci中等阻值；電阻為數(shù)十至幾千歐姆阻值的靈敏
度保護電阻；兩個開關(guān)1、K采用單刀單擲開關(guān)；電阻絲I為一米長的中等阻值電阻絲。
【權(quán)利要求】
1.一種惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器，包括電源(E)、三個電阻(、待測電阻(<)、兩個開關(guān)(lf、K)、檢流計(G)、電阻絲(I)、標(biāo)尺(2)、金屬滑動觸頭(3)、若干金屬連接片(4)、若干接線柱(5)和絕緣板材(6)，所述絕緣板材(6)下端設(shè)有標(biāo)尺(2)，標(biāo)尺(2)表面設(shè)有電阻絲(1)，電阻絲(I)上設(shè)有金屬滑動觸頭(3)，電源(E)串聯(lián)電阻(if )和開關(guān)(K)后連接到電阻絲(I)兩個端點；電阻(ifF)上并聯(lián)有開關(guān)(i,)，電阻(I)和檢流計(G)串聯(lián)后一端經(jīng)金屬連接片(4)與待測電阻(i?)和電阻α?η)連接，另一端與金屬滑動觸頭(3)連接，其特征在于:還包括電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)(尤)，電阻絲(I)兩個端點通過金屬連接片(4)分別與電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)(之)的兩個接線柱a、i_)連接，待測電阻(i〖)和電阻(?)通過位于絕緣板材(6)上的金屬連接片(4)的接線柱(5)分別電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)(尤)的兩個接線柱K、^)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的惠斯通電橋測量電阻的實驗儀器，其特征在于:所述電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān))為雙刀雙擲開關(guān)，電阻極性轉(zhuǎn)換開關(guān)(尤)上設(shè)有六個接線柱U、a、、b、 、c、c'),接線柱(β )與接線柱(C1 )連接,接線柱(<1 )與接線柱()連接。
【文檔編號】G01R27/02GK203759120SQ201420023761
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】賈友見, 王琴, 陳虹, 施錦 申請人:昆明理工大學(xué)