CN208766906U - 一种电阻低误差测量实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电阻低误差测量实验装置，该装置设计成一体机，所有器件全部集中面板上，包含箱体，设置在箱体内的恒流电源板，设置在箱体的面板上的电流表、电压表、电流换向开关、电流粗调、电流细调、金属棒电阻率测定组件和实验盒测定组件，有足够的测量精度且方便做各种相关实验。该实验装置是一种方便、直观的电阻低误差测量教学实验装置。

Description

一种电阻低误差测量实验装置

技术领域

本实用新型属于教学实验装置，更具体地说，它属于大专院校物理实验中一种电阻低误差测量教学实验装置。

背景技术

测量电阻方式不同，误差各异，尤其测量小电阻时，更特岀。因为用单臂电桥测较高值电阻时，其中比例臂电阻可采用较高的电阻,与比例臂电阻相连接的导线电阻和接触电阻都可以忽略不计。但测低值电阻，比例臂电阻也应该用低值电阻。因此与之相连的四根导线和几个接点的接触电阻对测量结果的影响就显得比较可观，不能轻易忽略。被测电阻R_X采用四端接法。串联电路中,有电流处处相等的规律,假设电路中有n个电阻串联,电阻值分别为R1,R2…Rn,电路电流为I，那么各电阻两端的电压降分别为：

U₁＝R₁·I,U₂＝R₂·I,......U_n＝R_n·I，

于是有：

这就说明，串联电路中各电阻元件的电阻值与各电阻两端的电压降成正比。因此，我们可以用一个已知准确电阻值的标准电阻器R_N与待测量电阻器R_X串联起来，通以一个稳定电流，分别测量出标准电阻器和待测电阻器两端的电压降U_N和U_X，则待测量电阻器R_X＝R_N·U_X/U_N。

为保证R_X有足够的测量精度：选用输出非常稳定、内阻较低的精密恒流电源；选用内阻很高的而性能稳定、抗干扰性能强的数字电压表。

发明内容

本实用新型的目的：由于现没有采用四端接法电阻低误差测量实验装置，提供一种采用四端接法电阻低误差测量实验装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种电阻低误差测量实验装置，包括箱体，设置在箱体内的恒流电源板，设置在箱体的面板上的电流表、电压表、电流换向开关、电流粗调、电流细调、金属棒电阻率测定组件和实验盒测定组件；电流粗调和细调与恒流电源板相连；

金属棒电阻率测定组件包括两个立柱、测试夹P2插座、测试夹P1插座、P1接线柱和P2接线柱；两个立柱分别固定在箱体面板的两端，测试夹P2插座、测试夹P1插座分别通过一引线与架设在所述立柱上的待测金属棒相连；P1接线柱与测试夹P1插座相连，P2接线柱与P2插座相连；

实验盒测定组件包括实验盒C1插座、实验盒C2插座、P1接线柱和P2接线柱；P1接线柱与实验盒C1插座相连，P2接线柱与实验盒C2插座相连；

恒流电源板、电流表、电流换向开关、一个立柱、待测金属棒、另一个立柱串联形成回路；恒流电源板、电流表、电流换向开关、实验盒C1插座、待测实验盒、实验盒C2插座串联形成回路；两个P1接线柱均与电压表的正接线柱相连，两个P2接线柱均与电压表负极接线柱相连。

进一步地，所述面板上刻有电流换向原理图。

进一步地，连接测试夹插座、与待测金属棒的引线为一带有测试夹的引线，测试夹夹在待测金属棒上。

进一步地，还包括刻在所述面板上，位于两个立柱之间的标尺。

进一步地，所述立柱上部具有插孔，所述待测金属棒插入到插孔内，并通过一紧固螺丝进行固定。

进一步地，所述电流换向开关为双刀双掷开关。

由于采用上述技术方案，该实用新型具有如下有益效果：

1.装置结构新颖，紧凑合理，使学生对四端接法电阻低误差测量更好掌握；

2.可以拓展实验，进行多项实验，扩展学生知识。

附图说明

图1是四端接法示意图；

图2是本实用新型实施例图；

图中：箱体1、面板2、待测金属棒3、立柱4、电流表5、电压表6、电流换向开关7、实验盒C1插座8、实验盒C2插座9、电流细调10、电流粗调11、电压表(+)接线柱12、电压表(―)接线柱13、测试夹P2插座14、测试夹P1插座15、标尺16、电流换向原理图17、测试夹18、P1接线柱19、P2接线柱20、恒流电源板21。

具体实施方式

如图1所示，图中，两个C₁、C₂是电流端，接恒流电源，从而将这两端的引线电阻和接触电阻折合到电源回路的其它串联电阻中；P₁，P₂是电压端，接测量电压用的高电阻电压表，从而使这两端的引线电阻和接触电阻对测量的影响大为减少。

如图2所示，一种电阻低误差测量实验装置，包括箱体1，设置在箱体1内的恒流电源板21，设置在箱体1的面板2上的电流表5、电压表6、电流换向开关7、电流粗调11、电流细调10、金属棒电阻率测定组件和实验盒测定组件；电流粗调11和细调10与恒流电源板21相连，可改变恒流电源板输出电流值，电流值由电流表5显示；

金属棒电阻率测定组件包括两个立柱4、测试夹P2插座14、测试夹P1插座15、P1接线柱和P2接线柱；两个立柱4作为电流端C₁、C₂，分别固定在箱体1面板的两端，测试夹P2插座15、测试夹P1插座14各插入引线带有测试夹18的插头，测试夹18夹在待测金属棒3上并可改变所夹位置。

P1接线柱19与测试夹P1插座14相连，P2接线柱20与P2插座15相连；P1接线柱与电压表6的(+)端接线柱12用导线相连，P2接线柱与电压表6(―)端接线柱13用导线相连。

恒流电源板21、电流表5、电流换向开关7、一个立柱4、待测金属棒3、另一个立柱4串联形成回路；恒流电源板21、电流表5、电流换向开关7、实验盒C1插座8、待测实验盒的元件、实验盒C2插座9串联形成回路；

根据电压表6显示P1、P2间电压值和电流表5显示流过金属棒3电流值及二个测试夹18勾在金属棒3上间距(可以通过设置在金属棒3下方的标尺16读岀)，可获得电阻值和电阻率。若调电流粗调11、细调10可改变流过金属棒电流值，以满足实验需求。

为拓展实验内容，方便选择，采用便于更换的实验盒，各种实验盒内部安装有线绕电阻，半导体器件等低阻值元件。作为附件的多个实验盒内部安装有不同的低阻值元件。实验盒测定组件包括实验盒C1插座8、实验盒C2插座9、P1接线柱和P2接线柱；P1接线柱与实验盒C1插座8相连，P2接线柱与实验盒C2插座9相连；P1接线柱与电压表6的(+)端接线柱12用导线相连，P2接线柱与电压表6(―)端接线柱13用导线相连。根据电压表6显示P1、P2间电压值和电流表5显示流过实验盒元件的电流值即可获得实验盒的电阻信息。

所述面板2上刻有电流换向原理图17。

还包括刻在所述面板2上，位于两个立柱4之间的标尺16，可以指示二个测试夹间距的尺寸。

所述立柱4上部具有插孔，所述待测金属棒3插入到插孔内，并通过一紧固螺丝进行固定。

所述电流换向开关7为双刀双掷开关，拨电流换向开关7可改变流过金属棒电流方向。

作为本领域的公知常识，该实验装置是一种方便、直观的一种电阻低误差测量教学实验装置。

最后，还要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种电阻低误差测量实验装置，其特征在于，包括箱体(1)，设置在箱体(1)内的恒流电源板(21)，设置在箱体(1)的面板(2)上的电流表(5)、电压表(6)、电流换向开关(7)、电流粗调(11)、电流细调(10)、金属棒电阻率测定组件和实验盒测定组件；电流粗调(11)和细调(10)与恒流电源板(21)相连；

金属棒电阻率测定组件包括两个立柱(4)、测试夹P2插座(14)、测试夹P1插座(15)、P1接线柱和P2接线柱；两个立柱(4)分别固定在箱体(1)面板的两端，测试夹P2插座(15)、测试夹P1插座(14)分别通过一引线与架设在所述立柱(4)上的待测金属棒(3)相连；P1接线柱与测试夹P1插座(14)相连，P2接线柱与P2插座(15)相连；

实验盒测定组件包括实验盒C1插座(8)、实验盒C2插座(9)、P1接线柱和P2接线柱；P1接线柱与实验盒C1插座(8)相连，P2接线柱与实验盒C2插座(9)相连；

恒流电源板(21)、电流表(5)、电流换向开关(7)、一个立柱(4)、待测金属棒(3)、另一个立柱(4)串联形成回路；恒流电源板(21)、电流表(5)、电流换向开关(7)、实验盒C1插座(8)、待测实验盒、实验盒C2插座(9)串联形成回路；两个P1接线柱均与电压表(6)的正接线柱相连，两个P2接线柱均与电压表(6)负极接线柱(13)相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述面板(2)上刻有电流换向原理图(17)。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，连接测试夹插座、与待测金属棒(3)的引线为一带有测试夹(18)的引线，测试夹(18)夹在待测金属棒(3)上。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括刻在所述面板(2)上，位于两个立柱(4)之间的标尺(16)。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述立柱(4)上部具有插孔，所述待测金属棒(3)插入到插孔内，并通过一紧固螺丝进行固定。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流换向开关(7)为双刀双掷开关。