张 瑾

（安徽省计量科学研究院，安徽 合肥 230051）

1 单臂电桥测电阻原理和电桥相对灵敏度

影响单臂电桥测电阻灵敏度的因素较多，实验中需充分发挥检流计的平衡指零作用。电桥平衡时表示为：

电路灵敏度是影响单臂电桥测电阻的主要因素。检流计灵敏度的公式为：

电桥相对灵敏度为：

由式（3）可知，S相对越高，电桥越灵敏，测量结果精准度越高。

2 实验测量数据和处理

根据图1方式连接单臂电桥电路，测量1 000 Ω的电阻。

图1 单臂电桥电路

当其他条件不变时，改变电源电动势，单臂电桥电路灵敏度发生明显改变，记录数据[1]，如表1、图2所示。

表1 单臂电桥电路灵敏度和电源电动势之间的关系

由图2可知，RS无论是100 Ω还是300 Ω，两者的灵敏度近似为一条直线，且延长线穿过原点，可判定电桥灵敏度与电源电动势成正比[2-4]。若在图1的AB干路中安装一个电流表，并保证不改变主干路电流和电源电动势，分析不同比例臂下的电桥灵敏度改变情况，记录实验数据如表2、表3所示（电源电压5 V，电流3.5 mA）。

在单臂电桥电阻灵敏度测量中，电阻箱自身存在误差。通过分析上述实验数据和图像可知，如果倍率＜1，电桥灵敏度随倍率增加而增加；如果倍率＞1，电桥灵敏度随着倍率增加而减小，且呈直线下降趋势。因此，在某个特定数值节点，单臂电桥灵敏度最大。

若在图1的AB干路间安装一个电流表且保持其他条件不变，电桥灵敏度将随电路电流的改变而改变，实验数据如表4、表5、表6和图3所示（电源电压5 V，ΔR3=5 Ω）。

表2 单臂电桥电路灵敏度与电源倍率之间的关系（倍率＜1）

表3 单臂电桥电路灵敏度与电源倍率之间的关系（倍率＞1）

图2 电桥灵敏度与电源电动势的关系

表4 单臂电桥灵敏度与电路电流的关系（R1=500 Ω，R2=500 Ω）

5.5029.25 676.6 5.8031.56 068.8 6.2032.96 422.4 6.4034.26 712.9 6.8035.97 086.9

表5 单臂电桥灵敏度与电路电流的关系（R1=250 Ω，R2=250 Ω）

由表4、表5、表6和图3可知，不同比例臂下，电桥灵敏度随电流的增加而增加。

3 分析和讨论

分析实验结果，电桥灵敏度和电源电动势成正比，且与4个桥臂电阻密切相关，电桥灵敏度随电流的增加而增加。具体实验中不可避免地存在误差，而导致误差出现的因素较多，如电阻值随灵敏度升高而增加，尤其是在R1=R2=500 Ω时。R1=R2数值越小，这种关系表现得越明显。同时，电桥灵敏度测量主要借助检流计实现，其偏转格数通常由人眼观察得出，存在人为误差。

表6 单臂电桥灵敏度与电路电流的关系（R1=50 Ω，R2=50 Ω）

4 结 论

综上所述，单臂电桥测电阻方法在实际应用中效果准确，已成为电气设备线路和电子线路测量中的主要方法。通过不断改进和完善，积累了丰富经验，力求寻找到最佳工作状态，从而保证测量结果的精准。同时，应注重控制，针对性地完善其中的误差，以便为后续实验提供可靠依据。

图3 电桥灵敏度与电路电流之间的关系