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FMQJB 板式單/雙臂電橋

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P11P12、P21P22是兩條*相同的電阻絲,長度L=1.0000m平行張緊在有機玻璃標尺上,晶瑩剔透,賞心悅目。標尺刻度0~1.00是歸一化無量鋼的,記錄讀書應寫足有效數字(到萬分位)。沿標尺滑動的滑塊上有兩只銅片按鍵N1和N2,當按下時,接觸點把電阻內分為比例線段,儀器結構保證P11N1P12和P21N2P23之間絕緣的P11、P12、P21、P22、N1、N2又都是接線柱

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產品簡介:
板式單/雙臂電橋可以接成惠斯通單臂電橋,也可以接成開爾文雙臂電橋。作為一款“解剝式”教學儀器,結構創意新穎,物理模型直觀,原理明確便于分析討論。使用本儀器不但容易講清基本原理,便于學生思路清晰地完成操作,也適合編排討論型、設計型、綜合型實驗,蘊含著豐富的素質教育素材。
產品結構:637814017297955875342.jpg
P11P12、P21P22是兩條*相同的電阻絲,長度L=1.0000m平行張緊在有機玻璃標尺上,晶瑩剔透,賞心悅目。標尺刻度0~1.00是歸一化無量鋼的,記錄讀書應寫足有效數字(到萬分位)。沿標尺滑動的滑塊上有兩只銅片按鍵N1和N2,當按下時,接觸點把電阻內分為比例線段,儀器結構保證P11N1P12和P21N2P23之間絕緣的P11、P12、P21、P22、N1、N2又都是接線柱,可與外電路連接。此外還有接線柱C11、M、C12由粗導線連通,接線柱C21、C22各自獨立。
使用方法:
1、惠斯通單臂電橋
惠斯通單臂電橋可以測量中等量值的電阻,即數歐到數百千歐的電阻。
本題簽作為單臂電橋時,電阻絲P21P22是空開不用的,當然按鍵N2也不起作用。設電阻絲的電阻率為P,截面積為A,當按鍵N1與電阻絲P11P12接觸時,N1內分P11P12為R11和R12,組成比例臂,R11=PL/A,R12=PL12/A。在接線柱P12C12之間接入電阻箱Rs單作為比較臂,在接線柱P11C11之間接入被測電阻Rx單。對角線P11-E-RnP12是電源橋路,G是檢流計,AN是驗零按鈕開關。開始先將Rn調到灣大,電路靈敏度S低,保護檢流計G不超過限偏轉。調節RS單、N1位置使G指零:將Rn減小直至G有了顯著偏轉,再微調Rs單、N1使G指零:如此循環調節直至Rn-0,S-Sman,G-0,電橋達到精細平衡。在調節G-0時可以按動驗零按鈕AN,如果G的指針隨之擺動,說明IG尚未到零,以此方法來核實平衡點。一般*指針式檢流計的另,靈敏度為0.1格,當微偏d時,就認為電路已經平衡。由于指零儀的靜態胃偏與其真實零點不可能同時被觀察,津以觀察者需將當前微偏的視覺形象與記憶中的真實零點相比,這是不灣的。本實驗以一定節奏按動驗零按鈕AN,實際是將靜態微偏調制成一種微振幅交變信號,使之醒目可辨,顯著提高了檢流計固有的靈敏度。電路平衡時記錄L11讀數和RS單讀數就能求出被測電阻RX單。在可能的情況下,灣好去L11值接近0.5,這樣可使測量結果具有小不的確定度,叫做“灣佳測量條件”。交換RX單、RS單的位置,重復上述步驟再求一次結果,兩次結果去平均可以減小儀器系統誤差,例如電阻絲不均勻、各接觸電阻不一致、各段導線不一致等,類似天平物、碼交換稱衡的超作的技巧。在電橋平衡時,人為將RS單調節離平衡點一個小阻值,可以求出電橋的靈敏度,即任一橋臂阻值相對變化引起G偏轉的各數。
2、開爾文雙臂電橋
開爾文雙臂電橋可以測量低電阻
低電阻一般指1歐以下的電阻,其工作電流往往都很大。精密低電阻器件一般都做成四端鈕結構,如標準電阻器、儀表分流器、欲測電阻率的材料樣條等。矩形框表示電阻材料本體:C1、C2稱為電流端,其作用是引導大電流I通過電阻本體:P1P2稱為電位端,其作用是將I在電阻本體上產生的壓降取出來,送往有關電路。四端電阻和兩端電阻一樣,不論其使用過程還是測量過程,都是定量體現歐姆定律的過程。電位端與電阻本體連接的位置A、B有意識地躲開電流端而略靠里一些,這樣做可以灣大限度地減小接觸電阻、引線電阻的影響,灣體現歐姆定律,因此該四端電阻器的有效部分是A、B兩點之間的電阻本體,器件的標稱電阻值正是其有效部分的電阻Reff,設電流I在A、B間的壓降為Uab,側Reff=Uab/I
儀器接成雙臂電橋的電路,兩根電阻絲和兩個按鍵都投入使用。在C11-P11-P21-P22-C22間接入標準電阻RS雙,在按鍵N1-N2間接入檢流計G和驗零按零AN,在21C22間通過換向開關K接入電源E、衰減電阻Rn和電流表A。按鍵N1、N2將電阻絲P11P12、P21P22內分成兩組比例臂R11/R12和R21/R22。由于N1、N2同步聯動,不論滑動到什么位置。仔細調節滑塊在標尺上的位置,不斷按下按鍵N1N2,觀察G是否指零,并用AN驗零。剛開始RN應大些,電源電壓應低些,A表騙轉應小些。調平中逐漸增大電流提高靈敏度。當電路達到平衡時,將開關K切換到另一側,各橋臂上的電流換向,重復上述操作,兩次結果求平均。電源換向可以減小電流熱效應造成的測量誤差。雙橋靈敏度的測量可以防照上文單橋的有關介紹。
雙橋原理:
以上弄清了雙臂電橋的構造和使用方法,下面討論如何直觀理解電路原理。圖5是圖4的簡化等效電路,顯眼之處是RX雙和RS雙的有效部分與兩條電阻絲圍成了一個閉環,電位端附加電阻rp21,rp22,rp11,rp12遠小于電阻絲的電阻,可以忽略不計:RX雙和RS雙的上端附加電阻re21,re12已歸入電源干路,不再影響電橋平衡:RX雙和RS雙的下端附加電阻re11,re22合并在一切稱為跨線電阻,約為幾毫歐到幾十毫歐,其上電壓是Ue11,+Ue12..以下分3種情況:
(1) 假定RX和RS遠大于跨線電阻,此時只用一組比例臂R21-N2-R22,G接在N2-M之間即可,電路又回到惠斯通單臂電橋.
(2) 假定RX和RS較小,跨線電阻和它們可比擬,不能忽略,仍按上款(1)的接法,調節N2使G指零后。由于UC11/UC12無法確定,該式不能解出UX
(3)上文可知問題的癥結是UC11/UC12即無法確定,又被M點限死。現在啟用第二組比例臂R11-N1-R12,G由N2-M間改接到N2-N1之間。由于高阻支路R11-N1-R12是與低阻支路并聯的,可變內分點N1取代固定內分點M,不可變不可知的比值UC11/UC12轉移成可變可知的比值U11/U12,問題就解決
關于雙臂電橋原理,更普遍的闡述方式是引用三角/星形等效代換,請用戶參閱有關書籍。商品電橋的電路與本文大同小異,也常把滑線改為電阻箱,望讀者對照理解,觸類旁通
注意事項:
為避免磨損電阻絲,按下按鍵嚴禁移動滑塊。
按鍵左、右端都有刀口,是為了避免標尺某一端存在死區,不得將左、右刀口同時按下。
各橋臂上1的電流不宜過大,雙橋津注意
成套性:
板式單/雙臂電橋需要和下列儀器配套使用(另行購買)
E YJ24-1型直流穩壓電源
Rn BX8型滑動變阻器
G  BAC-5型直流檢流計
AN BJLAY7型按鈕開關
Rx單 QR1型按被測(二端)電阻箱
Rs單 ZX21型直流電阻箱
A  C31A或C65-A型直流安培表
K  雙刀雙擲開關
Rx雙 QR2型被測電阻箱
QR4型四端電阻測量夾
Rs雙01型教學標準電阻箱

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