一、 概述
FMQ型板式單/雙臂電橋可以接成惠斯通單臂電橋，也可以接成開(kāi)爾文雙臂電橋。作為一款“解剝式”教學(xué)儀器，DMQ的結(jié)構(gòu)創(chuàng)意新穎，物理模型直觀，原理明確便于分析討論。使用本儀器不但容易講清基本原理，便于學(xué)生思路清晰地完成操作，也適合編排討論型、設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)，蘊(yùn)含著豐富的素質(zhì)教育素材。
二、 結(jié)構(gòu)
如圖1，P11P12、P21P22是兩條相同的電阻絲，長(zhǎng)度L＝1.0000m平行張緊在玻璃標(biāo)尺上，晶瑩剔透，賞心悅目。標(biāo)尺刻度0~1.00是歸一化無(wú)量鋼的，記錄讀書應(yīng)寫足數(shù)字（到萬(wàn)分位）。沿標(biāo)尺滑動(dòng)的滑塊上有兩只銅片按鍵N1和N2，當(dāng)按下時(shí)，接觸點(diǎn)把電阻內(nèi)分為比例線段，儀器結(jié)構(gòu)P11N1P12和P21N2P23之間緣的P11、P12、P21、P22、N1、N2又都是接線柱，可與外電路連接。此外還有接線柱C11、M、C12由粗導(dǎo)線連通，接線柱C21、C22各自。
三、 使用方法
1、 惠斯通單臂電橋
惠斯通單臂電橋可以測(cè)量中等量值的電阻，即數(shù)歐到數(shù)百千歐的電阻。
本題簽作為單臂電橋時(shí)，電阻絲P21P22是空開(kāi)不用的，當(dāng)然按鍵N2也不起作用。設(shè)電阻絲的電阻率為P，截面積為A，當(dāng)按鍵N1與電阻絲P11P12接觸時(shí)，N1內(nèi)分P11P12為R11和R12，組成比例臂，R11＝PL/A，R12＝PL12/A.在接線柱P12C12之間接入電阻箱Rs單作為比較臂，在接線柱P11C11之間接入被測(cè)電阻Rx單。對(duì)角線P11-E-RnP12是電源橋路，G是檢流計(jì)，AN是驗(yàn)按鈕開(kāi)關(guān)。開(kāi)始先將Rn調(diào)到，電路靈敏度S，保護(hù)檢流計(jì)G不過(guò)限偏轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)RS單、N1位置使G指：將Rn減小直至G有了顯著偏轉(zhuǎn)，再微調(diào)Rs單、N1使G指：如此循環(huán)調(diào)節(jié)直至Rn-0，S-Sman，G-0，電橋精細(xì)平衡。在調(diào)節(jié)G-0時(shí)可以按動(dòng)驗(yàn)按鈕AN，如果G的指針隨之?dāng)[動(dòng)，說(shuō)明IG尚未到，以此方法來(lái)核實(shí)平衡點(diǎn)。一般指針式檢流計(jì)的另，靈敏度為0.1格，當(dāng)微偏d
開(kāi)爾文雙臂電橋可以測(cè)量低電阻
低電阻一般指1歐以下的電阻，其工作電流往往都很大。精密低電阻器件一般都做成四端鈕結(jié)構(gòu)，如標(biāo)準(zhǔn)電阻器、儀表分流器、欲測(cè)電阻率的材料樣條等。矩形框表示電阻材料本體：C1、C2稱為電流端，其作用是引導(dǎo)大電流I通過(guò)電阻本體：P1P2稱為電位端，其作用是將I在電阻本體上產(chǎn)生的壓降取出來(lái)，送往有關(guān)電路。四端電阻和兩端電阻一樣，不論其使用過(guò)程還是測(cè)量過(guò)程，都是定量體現(xiàn)歐姆定律的過(guò)程。電位端與電阻本體連接的位置A、B有意識(shí)地躲開(kāi)電流端而略靠里一些，這樣做可以限度地減小接觸電阻、引線電阻的影響，準(zhǔn)確體現(xiàn)歐姆定律，因此該四端電阻器的部分是A、B兩點(diǎn)之間的電阻本體，器件的標(biāo)稱電阻值正是其部分的電阻Reff，設(shè)電流I在A、B間的壓降為Uab，側(cè)Reff＝Uab/I
FMQ型儀器接成雙臂電橋的電路，兩根電阻絲和兩個(gè)按鍵都投入使用。在C11-P11-P21-P22-C22間接入標(biāo)準(zhǔn)電阻RS雙，在按鍵N1-N2間接入檢流計(jì)G和驗(yàn)按AN，在C21-C22間通過(guò)換向開(kāi)關(guān)K接入電源E、衰減電阻Rn和電流表A.按鍵N1、N2將電阻絲P11P12、P21P22內(nèi)分成兩組比例臂R11/R12和R21/R22.由于N1、N2同步聯(lián)動(dòng)，不論滑動(dòng)到什么位置。仔細(xì)調(diào)節(jié)滑塊在標(biāo)尺上的位置，不斷按下按鍵N1N2，觀察G是否指，并用AN驗(yàn)。剛開(kāi)始RN應(yīng)大些，電源電壓應(yīng)低些，A表騙轉(zhuǎn)應(yīng)小些。調(diào)平中逐漸電流靈敏度。當(dāng)電路平衡時(shí)，將開(kāi)關(guān)K切換到另一側(cè)，各橋臂上的電流換向，重復(fù)上述操作，兩次結(jié)果求平均。電源換向可以減小電流熱效應(yīng)造成的測(cè)量誤差。雙橋靈敏度的測(cè)量可以照上文單橋的有關(guān)介紹。
FMQ型板式單/雙臂電橋可以接成惠斯通單臂電橋，也可以接成開(kāi)爾文雙臂電橋。作為一款“解剝式”教學(xué)儀器，DMQ的結(jié)構(gòu)創(chuàng)意新穎，物理模型直觀，原理明確便于分析討論。使用本儀器不但容易講清基本原理，便于學(xué)生思路清晰地完成操作，也適合編排討論型、設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)，蘊(yùn)含著豐富的素質(zhì)教育素材。
二、 結(jié)構(gòu)
如圖1，P11P12、P21P22是兩條相同的電阻絲，長(zhǎng)度L＝1.0000m平行張緊在玻璃標(biāo)尺上，晶瑩剔透，賞心悅目。標(biāo)尺刻度0~1.00是歸一化無(wú)量鋼的，記錄讀書應(yīng)寫足數(shù)字（到萬(wàn)分位）。沿標(biāo)尺滑動(dòng)的滑塊上有兩只銅片按鍵N1和N2，當(dāng)按下時(shí)，接觸點(diǎn)把電阻內(nèi)分為比例線段，儀器結(jié)構(gòu)P11N1P12和P21N2P23之間緣的P11、P12、P21、P22、N1、N2又都是接線柱，可與外電路連接。此外還有接線柱C11、M、C12由粗導(dǎo)線連通，接線柱C21、C22各自。
三、 使用方法
1、 惠斯通單臂電橋
惠斯通單臂電橋可以測(cè)量中等量值的電阻，即數(shù)歐到數(shù)百千歐的電阻。
本題簽作為單臂電橋時(shí)，電阻絲P21P22是空開(kāi)不用的，當(dāng)然按鍵N2也不起作用。設(shè)電阻絲的電阻率為P，截面積為A，當(dāng)按鍵N1與電阻絲P11P12接觸時(shí)，N1內(nèi)分P11P12為R11和R12，組成比例臂，R11＝PL/A，R12＝PL12/A.在接線柱P12C12之間接入電阻箱Rs單作為比較臂，在接線柱P11C11之間接入被測(cè)電阻Rx單。對(duì)角線P11-E-RnP12是電源橋路，G是檢流計(jì)，AN是驗(yàn)按鈕開(kāi)關(guān)。開(kāi)始先將Rn調(diào)到，電路靈敏度S，保護(hù)檢流計(jì)G不過(guò)限偏轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)RS單、N1位置使G指：將Rn減小直至G有了顯著偏轉(zhuǎn)，再微調(diào)Rs單、N1使G指：如此循環(huán)調(diào)節(jié)直至Rn-0，S-Sman，G-0，電橋精細(xì)平衡。在調(diào)節(jié)G-0時(shí)可以按動(dòng)驗(yàn)按鈕AN，如果G的指針隨之?dāng)[動(dòng)，說(shuō)明IG尚未到，以此方法來(lái)核實(shí)平衡點(diǎn)。一般指針式檢流計(jì)的另，靈敏度為0.1格，當(dāng)微偏d
開(kāi)爾文雙臂電橋可以測(cè)量低電阻
低電阻一般指1歐以下的電阻，其工作電流往往都很大。精密低電阻器件一般都做成四端鈕結(jié)構(gòu)，如標(biāo)準(zhǔn)電阻器、儀表分流器、欲測(cè)電阻率的材料樣條等。矩形框表示電阻材料本體：C1、C2稱為電流端，其作用是引導(dǎo)大電流I通過(guò)電阻本體：P1P2稱為電位端，其作用是將I在電阻本體上產(chǎn)生的壓降取出來(lái)，送往有關(guān)電路。四端電阻和兩端電阻一樣，不論其使用過(guò)程還是測(cè)量過(guò)程，都是定量體現(xiàn)歐姆定律的過(guò)程。電位端與電阻本體連接的位置A、B有意識(shí)地躲開(kāi)電流端而略靠里一些，這樣做可以限度地減小接觸電阻、引線電阻的影響，準(zhǔn)確體現(xiàn)歐姆定律，因此該四端電阻器的部分是A、B兩點(diǎn)之間的電阻本體，器件的標(biāo)稱電阻值正是其部分的電阻Reff，設(shè)電流I在A、B間的壓降為Uab，側(cè)Reff＝Uab/I
FMQ型儀器接成雙臂電橋的電路，兩根電阻絲和兩個(gè)按鍵都投入使用。在C11-P11-P21-P22-C22間接入標(biāo)準(zhǔn)電阻RS雙，在按鍵N1-N2間接入檢流計(jì)G和驗(yàn)按AN，在C21-C22間通過(guò)換向開(kāi)關(guān)K接入電源E、衰減電阻Rn和電流表A.按鍵N1、N2將電阻絲P11P12、P21P22內(nèi)分成兩組比例臂R11/R12和R21/R22.由于N1、N2同步聯(lián)動(dòng)，不論滑動(dòng)到什么位置。仔細(xì)調(diào)節(jié)滑塊在標(biāo)尺上的位置，不斷按下按鍵N1N2，觀察G是否指，并用AN驗(yàn)。剛開(kāi)始RN應(yīng)大些，電源電壓應(yīng)低些，A表騙轉(zhuǎn)應(yīng)小些。調(diào)平中逐漸電流靈敏度。當(dāng)電路平衡時(shí)，將開(kāi)關(guān)K切換到另一側(cè)，各橋臂上的電流換向，重復(fù)上述操作，兩次結(jié)果求平均。電源換向可以減小電流熱效應(yīng)造成的測(cè)量誤差。雙橋靈敏度的測(cè)量可以照上文單橋的有關(guān)介紹。
