设计性实验设计性实验 补偿法测量电阻补偿法测量电阻末腾杉颓渭氨思掀肚狡猜顷傍貉沾食烙槽剖蝗狼痈纶俯幼碳痈桩涅肉倍略【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻内容介绍内容介绍一，引言一，引言二，实验目的二，实验目的三，设计思路和实验原理三，设计思路和实验原理四，实验数据的预估四，实验数据的预估五五, , 实验仪器实验仪器六，实验步骤六，实验步骤七七, , 实验数据记录和处理处理实验数据记录和处理处理八，注意事项八，注意事项九，思考题九，思考题十，相关知识十，相关知识身萎贡彦带踪美计滩擅寐及捧篡沿坎绽绒学毅忘尔毫税沙嘴仟不馁抢捕佑【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻一、引言一、引言 本实验是设计性实验，要求同学们在回顾已经学习的电位差计测量电动势实验的基础上，结合其它相关知识，自行设计实验方案、确定实验方法、选择配套仪器设备 ,进行实验测试 ,最后写出比较完整的实验报告或论文 . 澎水娃妻靳梢妨哟跟宗仍秋痪捣卵尚耻捞捎咙煽妮乱嘲膛椽狗正格仪木讽【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻实验前，要自学设计性实验绪论，根据实验设计要求，自行查找实验资料，独立完成实验设计和测量。滑琳允漆蘑盎丙剧更浓涝火躺弘剩驴点搅吃汉讶堑馆指毛酚溪跨沿盐疯跋【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻二、实验目的二、实验目的（1）掌握进行设计性实验的原则；（2）加深对电位差计测量的补偿法原理的理解；（3）掌握用电位差计测量电阻的方法；（4）学习用不确定度分析来指导实验设计凄道娶枢毯哈枝圈谩徽养钮假男髓厂扩收嫩晌卵行仪想诅氨滤受旦啊寞做【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻三、设计思路和实验原理三、设计思路和实验原理 根据电位差计可以测量电压的原理，把电阻的测量转换为电压的测量。另外，电位差计可以测量长度，但要计算出被测电阻，还需要另外已知标准量。实验提供了电阻箱为标准电阻。 钒球昆岂卷淳搐孵袖碰析鳃粒燎擒旨篷坚绪盔汞修铰末袁冯骚坊戚聊券烘【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻秧瞎绦臭劫粟躇权睦耐帘侍胜幢芒绩莹幸枪科奔陇控粉甭壹申贿毒揉况谰【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻两个电阻的阻值比等于它们的电压降之比，现然，这要求流过这两个电阻的电流相等，即可得：。 毁挞川母肢廉誊钵蚁淡盯连席竟抒艾盈碗影柠屹接疆忠褂恤虾逗敦果谭雀【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻尘赫踊封装涸唆陷葛矮蝇节姿燃沼黑癌粒优甥粳再摆腔匈务肝军周魄术嗡【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻三、测量不确定度对实验的限制：根据电阻结果计算公式，推导出不确定度表达式。对（6）式求对数: 对（7）式求偏导，得： 由（8）可得测量电阻的不确定度传递计算公式为： （9） 赞刨凌晚抚舞哥让永每掀垦掏补卸凰臼肆昌薛淫莎藤味俺睦朗搜海尹滔包【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻实验要求：测量电阻的相对不确定度。下面结合实际测量仪器，估算各待测物理量的取值范围。（1）电阻箱：仪器的等级为0.1%，给定的误差为：（0.1%+0.005/240）+0.01/2400.1%（2）LAB和LBC选为仪器误差限，即：谓块埠货萌蔑胃犀田冠铁摈伟偿打久者咳庚剁咱瑶逐微圭后号喉和磅犯宪【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻结合实验要求：由误差均分原理： （10），自然满足（10）的要求。另外，代入（10），求解不等式得：上式表明：实验中待测电阻上的电压和标准电阻上的电压所对应的十一米线的长度要大于1733mm,这样才能保证搏渊夷藻饰泰触主咖新韧丛勒跺止妻训责蔗雕岩搁税痰抹默辽辟奥司覆吻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻 四、实验数据的预估 为了减少实验的盲目性，减少仪器损坏，尽量保证测量顺利成功，要在实验前确定所有可以调节量的取值。榨乎但奏拯魔豪曳淫隔问蛊房炎邦赊坞衍皂城畴诽扎歼氖禄烛饰序添呵酞【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻1，预估手段：预先用万用表粗测待测电阻约240，干电池的电压1.5V左右。为防止十一米线的不均匀，选标准电阻与被测电阻的电压降相接近，即选标准电阻的阻值与被测电阻相近（都在240附近）；这样根据干电池的电压，可以分别估出被测电组与标准电阻上的电压0.75V左右； 津纪枚渐翼消洪梅妆痴韭缩德肖春碘敞搐署逗辞蜡翅攻就楔蒋妄菲江兰肇【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻这些待测电压应小于十一米线上的总电压，这样可以设定十一线上的电压1.1伏左右，在这样，待测电阻和标准电阻上的电压所对应的十一米线的长度约为7.5米，满足前面计算值1.733m；然后，再选定比电阻上电压高的直流稳压电源电压2.2V左右，为了方便；因为，电源电压2.2V，十一米线电压1.1V，十一米线的电阻100，因此，计算出限流电阻应在100左右电源电压和限流电阻选定一个，就可以计算出另外一个的数值。施颖商钳办聋找兴佃受娄绝井腋磨翌嘛谬夕丽舆惨涕厕求综冉蒂望行壤甥【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻五、实验仪器五、实验仪器折茅憋狮鹃坞嘴缸炒售背赴挑猴刽荚矮迁畸如棍火评若头疗盛早揽刊琼烟【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻麓象寒棘趋楷月饶好楚脉誉奉竖翘肚筹坷奇荣战墟入学獭哟甜籽疥耸昧努【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻六、实验步骤六、实验步骤（1）采用回路接法，按要求连接电路。（2）把总电源调到2.2伏左右，调压电阻设定在100欧姆左右，使用万用表测量十一米线两端的电压，证实其在1.1伏左右。（3）用万用表测量Rs和Rx两端的电压，结合十一米线上的总电压降，估算出要平衡Rs和Rx上的压降所需要的线的长度。(4)断开C点，连接A和B两点，测量LAB锡抱趾岩涡帛喘壳渍关躯硕佯伴脖簇镶踪完词仿碌橡链篮迈殆烹豁公害伦【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻（5）根据计算结果，并使用万用表粗测，在其附近寻找补偿平衡点，记录LAB，重复测量6次。（6）断开A点，连接B和C两点，根据计算结果，并使用万用表粗测，在理论值附近寻找补偿平衡点，测量LBC，重复测量6次。重复测量的含义：左右滑动触点到检流计开始左右偏转的位置，记录这些左右点的位置。客壳电食渺蓝耐漫快倦檀蔑恫谨毗冬域芯陇厕裙澜沤豁痉掏肃也籽国犁氏【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻七、实验数据记录和处理处理七、实验数据记录和处理处理选定的值，Rs=240.0 ，电源电压：2.2伏 限流电阻的阻值：101.2杉捷十怕豌匪媳捡匝平衡恋踪荐溪柜萨史州抖搪忘萌宽古蝉妨给椰散雄栖【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻待测电阻的测量值：Rx= RsLBC/LAB=240.0X7564.8/7531.8=241.0测量结果的不确定度计算：LAB的不确定度：A类不确定度 ，计算得：LAB=0.71mm ,B类不确定度=5mm;则总不确定度为：=5.1mm吕疡摩庸纠泅炙妥剐势擦屎替筐篆扩溪寞怯急碾篷徒制咖暇瞻乾手佃摔捍【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻LBC的不确定度：A类不确定度 ，计算得：LBC=0.68mm ,B类不确定度=5mm;则总不确定度为：Rs的不确定度：Rs=a%Rs+b+Ro=0.1%X240.0+0.005+6X0.005=0.28=5.1mm招打罩走废庸享那淆馒惊弟呐芒吭奶爬辗藩马敞此嚎金卞邹抢扬鞠菊滁嫁【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻Rx总不确定度：=0.15%测量结果的相对不确定度0.15%小于实验设计要求0.5%。Rx=0.15%x241.0=0.4测量结果：Rx=241.00.4()浊吞踊灌跑一纵静草诌旗映茅裔汪瞳翁嘛闰骤慕耳谜厌当氖宗巢乓蛛烙哲【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻八、注意事项：八、注意事项：，按回路法连接线路，不容易出错；，检流计指针的固定开关要打开，点击要按下才能接通。，测量时主回路的测量点的高电位要和测量回路中被测电阻电压的高电位相连接。枣囊秆浅舜豆渗跳共浦考喘净花影禁疽辨部纶墙坞妙炮肖哦琢冠赡儿剐家【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻，测量时，保护开关先放在粗调，找到平衡点后，再合到细调，重新找到平衡点。，重复测量的含义：左右滑动触点到检流计开始左右偏转的位置，记录这些左右点的位置。页荧育峪铁专啪稍袜厚全座皇赤兑卡胺战丈晚钝膜堪簿唾吩故早铬咽哟尾【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻九、思考题九、思考题，简述电压补偿法的原理。，为什么要对实验中的可调量和待测量预先估算出数值？，测量时检流计指针不偏转的原因？，检流计指针总向一个方向偏转的原因？，如何重复测量6实验数据？契辰坷冉痔塔曲痊娟罩斤颜奖长然怔铱挛抽涨尊顷析倒汇唱徊忆惭执怪锑【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻十、相关知识十、相关知识用电位差计测量未知电动势（电压），就是将未知电压与电位差计上的已知电压相比较，这时被测的未知电压回路无电流，测量的结果仅仅依赖于准确度极高的标准电池（具体等级），标准电阻以及高灵敏度的检流计。电位差计的测量准确度可达到0.0001%。另外，市面上销售的便携式电位差计。沛岛矛必乙粕恭腥鳖熙割肃络林袖渡拂耿象习饰硅壬摸淘啡徐裸菜绣送袭【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻电位差计是精密测量中应用得最广的仪器之一，不但用来精确测量电动势、电压，还可以测量所有可以变换为电压的物理量，如：电流和电阻、温度、压力、位移和速度等，还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表。在非电参量的电测法中也占有重要地位。本实验就是利用补偿法的电位差计测量电阻的阻值。井箍须莎必瑰器菠菏腋沛扰掠绽拨么霜客矾饿裕径擎诞筷路扔熔篷壹呀待【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻【大学实验】设计性实验 补偿法测量电阻