第五講電阻的測(cè)量和萬(wàn)用表

第五講導(dǎo)航頁(yè)

第一節(jié)電阻測(cè)量概述

第二節(jié)電阻的伏安法測(cè)量

第三節(jié)直流單臂電橋

第四節(jié)直流雙臂電橋

第五節(jié)兆歐表

第六節(jié)歐姆表

第七節(jié)萬(wàn)用表第八節(jié)交流電橋簡(jiǎn)介第一節(jié)電阻測(cè)量概述一、電阻的分類二、測(cè)量電阻的方法1回首頁(yè)1、低值電阻：1Ω以下的電阻。2、中值電阻：1Ω～0.1MΩ之間的電阻。3、高值電阻：0.1MΩ以上的電阻。測(cè)量方法應(yīng)用范圍優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

1、伏安法低值電阻和中值電阻能在給定工作狀態(tài)下測(cè)量，可測(cè)量非線性電阻需要計(jì)算

2、萬(wàn)用表法中值電阻直接讀數(shù)，操作方便誤差大

3、兆歐表法高值電阻直接讀數(shù)，操作方便誤差大

4、單臂電橋法中值電阻直接讀數(shù)，準(zhǔn)確度高操作麻煩

5、雙臂電橋法低值電阻直接讀數(shù)，準(zhǔn)確度高操作麻煩第二節(jié)電阻的伏安法測(cè)量一、定義二、測(cè)量方法2回首頁(yè)用電壓表和電流表測(cè)量被測(cè)電阻RX兩端的電壓UX和流過(guò)的電流IX，便可計(jì)算出電阻RX的值，這種方法稱為伏安法。它屬于間接測(cè)量法。RX=UX

/IX

。1、電壓表前接法：計(jì)算所得：RX′=RX+rA引起誤差：γ=×100%

rARX

此方法適用于測(cè)量：

RX

＞＞rA

的電阻值。2、電壓表前接法：引起誤差：γ=×100%

rＶ＋RX

－RX

此方法適用于測(cè)量：

RX

＜＜rV

的電阻值。第三節(jié)直流單臂電橋（惠斯登電橋）一、工作原理I1RX=I2R4

I1R2=I2R3}RXR2

R4R3

=（或RXR3=R2R4）R2、

R3

：為比例臂。=0.01、0.1、1、10、100、1000等。R2

R3

RXR4R3

=R2

R4：為比例臂。RX：為被測(cè)電阻。（用于測(cè)量1～106Ω電阻）E

：為電源。B

：為電源開(kāi)關(guān)。G

：為檢流計(jì)開(kāi)關(guān)。選擇合適的R2/R3(比率值),通過(guò)調(diào)整R4，使電橋達(dá)到平衡,便可計(jì)算被測(cè)電阻RX的值。二、QJ23型直流單臂電橋1、結(jié)構(gòu)（1）原理電路圖比例臂由八個(gè)電阻組成。R2/R3值分成0.001、0.01、0.1、1、10、100和1000七個(gè)檔位。比較臂

由四個(gè)可調(diào)節(jié)電阻箱串聯(lián)組成。每個(gè)箱分別由九個(gè)1Ω、10Ω、100Ω和1000Ω電阻組成構(gòu)成0～9999Ω的可調(diào)電阻。橋臂

由檢流計(jì)及其按鈕開(kāi)關(guān)串聯(lián)構(gòu)成。預(yù)留外接檢流計(jì)按鈕。被試臂RX。（2）

面

板

圖B：內(nèi)裝三節(jié)1#號(hào)電池。也可用外接電源。面板下方有其按鈕開(kāi)關(guān)。G：內(nèi)裝檢流計(jì)有鎖扣以保護(hù)可動(dòng)部分及游絲。

也可用外接檢流計(jì)。面板下方有按鈕開(kāi)關(guān)。2、單臂電橋的使用步驟①先打開(kāi)檢流計(jì)鎖扣，再調(diào)節(jié)調(diào)零器使指針位于零點(diǎn)。②將被測(cè)電阻Rx接到標(biāo)有“Rx”的兩個(gè)接線柱之間，根據(jù)被測(cè)電阻Rx的近似值（可先用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量），選擇合適的比率臂倍率。以便讓比較臂的四個(gè)電阻全部用上，以提高讀數(shù)的精度。例如Rx約為5Ω，則可選擇倍率為0.001，若電橋平衡時(shí)比較臂讀數(shù)為5123Ω，則被測(cè)電阻：Rx=倍率×比較臂的讀數(shù)=0.001×5123=5.123Ω。③測(cè)量時(shí)，應(yīng)先按電源按鈕“B”，再按檢流計(jì)按鈕“G”。④測(cè)量結(jié)束，應(yīng)先松開(kāi)“G”，再松開(kāi)“B”按鈕。⑤電橋不用時(shí)，應(yīng)將檢流計(jì)用鎖扣鎖住，以免搬動(dòng)時(shí)震壞懸絲。3回首頁(yè)第四節(jié)直流雙臂電橋（凱爾文電橋）一、工作原理RX

RnR1=R2

RX：為被測(cè)電阻。（用于測(cè)量1Ω以下電阻）C*：為電阻電流端鈕。r

：為粗導(dǎo)線。Rn

：為比較臂。P*：為電阻電位端鈕。R1′R1

R2′R2

=橋臂電阻：I1R1=InRn+I1′R1′I1R2=InRx+I1′R2′(In

+I1)r=I1(R1+R2)′′′′橋平衡時(shí):RX

RnR1=R2

R1′R1

R2′R2

（－）＋rR2

r+R1+R2

′′二、消除接線電阻和接觸電阻的原因1、被測(cè)電阻Rx和標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn

之間的接線電阻以及接頭C2

和Cn2電阻與粗導(dǎo)線電阻r相串聯(lián)，故可視為r的一部分。不影響測(cè)量結(jié)果。2、

Rx和Rn

的另兩端接線接線電阻以及接頭接頭C1

和Cn1

的接觸電阻都包括在電源電路中，它們只影響工作電流I的大小，對(duì)測(cè)量結(jié)果不產(chǎn)生影響。3、電位接頭P1

、P2

、

Pn1、

Pn2

的接觸電阻以及接線電阻都包含在相應(yīng)的橋臂支路中，相對(duì)10Ω以上橋臂電阻的阻值來(lái)講，影響很小。三、QJ103型直流雙臂電橋1、原理電路圖比較臂Rn被測(cè)電阻RxR1R2R2′R1′2、面板圖四、使用雙臂電橋的注意事項(xiàng)4回首頁(yè)①先打開(kāi)檢流計(jì)鎖扣，再調(diào)節(jié)調(diào)零器使指針位于零點(diǎn)。②接被測(cè)電阻Rx，選擇合適的比率臂倍率。③測(cè)量時(shí)，應(yīng)先按電源按鈕“B”，再按檢流計(jì)按鈕“G”。④測(cè)量結(jié)束，應(yīng)先松開(kāi)“G”，再松開(kāi)“B”按鈕。⑤電橋不用時(shí)，應(yīng)將檢流計(jì)用鎖扣鎖住，以免搬動(dòng)時(shí)震壞懸絲。和單臂電橋使用方法和注意事項(xiàng)基本相同：此外還應(yīng)注意：*被測(cè)電阻的電流端鈕和電位端鈕與雙臂電橋的對(duì)應(yīng)端鈕正確連接。*由于雙臂電橋的工作電流較大，所以測(cè)量要迅速，以免浪費(fèi)電池。第五節(jié)兆歐表（搖表）（是由手搖發(fā)電機(jī)和磁電系比率表構(gòu)成，用于測(cè)量MΩ級(jí)絕緣電阻）一、磁電系比率表的原理動(dòng)圈1產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩M1動(dòng)圈2產(chǎn)生反作用力矩M2開(kāi)口圓柱形芯柱永久磁鐵M1M2M1=I1F1(α)隨α增大而增大αM2=I2F2(α)隨α增大快速增大I1I2

F2(α)F1(α)==F3(α)I1I2

F2(α)F1(α)=I1I2

=F

()α可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角α取決于電流I1與I2的比值。因此這種儀表稱為比率表或流比計(jì)由固定的永久磁鐵構(gòu)成的不均勻磁碭中，同軸固定著兩個(gè)不對(duì)稱的可動(dòng)的載流線圈。二、兆歐表的工作原理

I2r2+

R2

=U

I1r1+

R1+

RX

=UI1I2

=f

()α=f

()r1+

R1+

RX

r2+

R2

偏轉(zhuǎn)角α只與被測(cè)電阻RX

有關(guān)。當(dāng)RX=∞時(shí)，I1=0，M1=0，可動(dòng)部分在I2的作用下向反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。

指針指向左端“∞”處。當(dāng)RX=0時(shí)，I1最大，可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角也最大。指針指向右端“0”處。標(biāo)尺反向刻制，且刻度不均勻。三、兆歐表的使用1、兆歐表的選擇（主要選擇它的額定電壓和測(cè)量范圍）。兆歐表的寶寶電壓即手搖發(fā)電要的開(kāi)路電壓。當(dāng)被測(cè)設(shè)備的額定電壓在500V以下時(shí)，選用500V或1000V的兆歐表。當(dāng)被測(cè)設(shè)備的額定電壓在500V以上時(shí)，選用1000V或2500V的兆歐表。選用兆歐表的測(cè)量范圍，不應(yīng)過(guò)多地超出被測(cè)絕緣電阻值，以免誤差過(guò)大。2、被測(cè)設(shè)備必須與電源切斷后才能進(jìn)行測(cè)量，對(duì)具有大電容的設(shè)備，如輸電線路、高壓電容器等，還需進(jìn)行放電。用兆歐表測(cè)量過(guò)的設(shè)備，也可能帶有殘余電壓，也要在測(cè)量后及時(shí)放電。3、測(cè)量前兆歐表的檢查：接線端開(kāi)路，快速搖動(dòng)（120r/min）手柄，看指針是否指向“∞”；將接線端短路，慢搖手柄，看指針是否指“0”。4、接線方法?！熬€”（L）端接導(dǎo)體部分，“地”（E）端接設(shè)備外殼，“屏”（G）端是用來(lái)屏蔽表面電流的，它接在絕緣表面的保護(hù)環(huán)上。5、搖速。120r/min。6、讀數(shù)。在求在搖速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速并持續(xù)到指針?lè)€(wěn)定時(shí)才讀數(shù)。5回首頁(yè)第六節(jié)歐姆表一、歐姆表測(cè)量電阻的原理歐姆表由固定電阻R，干電池和磁電系表頭構(gòu)成。接入被測(cè)電阻RX

時(shí)，回路中有電流I產(chǎn)生：

Ir0+

R

+

RX

=U當(dāng)RX=∞時(shí)，I=0，指針不偏轉(zhuǎn)（指向左端“∞”處）。當(dāng)RX=r0+

R(儀表總內(nèi)阻)時(shí)，I=I0/2，指針指標(biāo)尺中心位置。故標(biāo)尺中心的刻度為r0+

R，稱為中心電阻。中心電阻就是儀表的總內(nèi)阻。當(dāng)RX=0時(shí)，電流，合理選擇電阻R值，使指針滿偏

（指向右端“0”處）。

Ir0+

R

=U=I0標(biāo)尺刻度不均勻（左密右疏）。被測(cè)在電阻在0.1～10倍中心電阻范圍內(nèi)時(shí)讀數(shù)比較準(zhǔn)確。因此說(shuō)中心電阻給出了歐姆表的測(cè)量范圍。例如：中心電阻為

r0+

R=

25Ω的歐姆表，測(cè)RX=0Ω電阻時(shí)，I=I0指針滿偏；測(cè)量RX=25Ω電阻時(shí)，I=I0/2，指針指向1/2標(biāo)尺處；測(cè)RX=50Ω電阻時(shí)，I=I0/3，指針指向1/3標(biāo)尺處；測(cè)RX=75Ω電阻時(shí)，I=I0/4，指針指向1/4標(biāo)尺處。二、歐姆表調(diào)零電位器在干電池電壓變化的情況下，為保證被測(cè)電阻等于零（RX=0Ω

）時(shí)，歐姆表接針能夠滿偏，需設(shè)調(diào)零電位器Ｒ0。三、量限的擴(kuò)大為了適應(yīng)不同數(shù)值電阻的測(cè)量，歐姆表制成多量限的。通常分為R×1、R×10、R×10、R×1K、R×10K五個(gè)檔位，構(gòu)成電阻倍率。測(cè)量時(shí)：電阻測(cè)量值=標(biāo)尺讀數(shù)×電阻倍率6回首頁(yè)第七節(jié)萬(wàn)用表一、結(jié)構(gòu)：由表頭（磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)）、測(cè)量線路和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)組成。二、測(cè)量線路：1、測(cè)直流電流時(shí)：用并聯(lián)分流電阻；2、測(cè)直流電壓時(shí)：用串聯(lián)附加電阻；3、測(cè)量電阻時(shí)：用的是直流電流測(cè)量回