直流平衡电桥测电阻与铂电阻温度系数测量.pdf

直流平衡电桥测电阻与铂电阻温度系数测量 张学伟 目目目的的的要要要求求求 直流电桥的基本原理 直流电桥的灵敏度及影响它的因素 平衡电桥测量电阻的误差来源 了解铂电阻温度传感器的温度特性,并测定其温度系数 了解电阻的三线接法 学习非平衡电桥的测量方法 仪仪仪器器器用用用具具具 直直直流流流电电电桥桥桥测测测电电电阻阻阻 电阻箱3个(两只ZX21型,一只ZX96型),指针式检流计(AC5型),待测电阻3个,直流稳压电源,开关两个,电位器,数 字万用表,导线 非非非平平平衡衡衡电电电桥桥桥测测测量量量铂铂铂电电电阻阻阻温温温度度度系系系数数数 恒流源,数字万用表,ZX96型电阻箱一个,数字温度计,电热杯,保温杯,烧杯,导线,开关 实实实验验验原原原理理理 直直直流流流电电电桥桥桥 电路图如图所示: 1 当图中检流计两端电势相同时, 检流计示零, 且有: 1 = 0 ( ) 2 电桥使用比较法进行测量,对电源稳定性要求不高.且只要检流计足够灵敏,则 就可以达到与其他桥臂相同的 精度.这使得电桥成为准确测量电阻的仪器. 误误误差差差分分分析析析 误差来源主要有两个: 桥桥桥臂臂臂电电电阻阻阻带带带来来来的的的误误误差差差 本身的误差将会对 造成影响. 1 2 0 对于这种误差, 我们有如下不确定度估计: 2 2 2 = [( ) + ( ) + ( ) ] 1 2 0 为了消除 / 的比值的系统误差对结果的影响, 可以交换 与 的位置再测一次,可得: 1 2 0 = (1 2 ) 2 电电电桥桥桥灵灵灵敏敏敏度度度带带带来来来的的的误误误差差差 定义电桥灵敏度S为 ∆ = ∆ 它表示电桥平衡后, 的相对改变量所引起的检流计偏转格数. 也可以用0 的改变来替代 . 它带来的误差可以做如下估计: 021 ∆0 = ∆ 2 考虑到上面两个因素,可得 2 2 0 2 0 1 2 1 2 12 = [( ) + ( ) + ( ) + ( ) ] 2 2 2