电阻的测量

直流电阻的测量在电工测量中占有重要的地位。根据被测电阻的大小，通常分为小电阻（1Ω以下）、中值电阻（1Ω～0.1MΩ）和大电阻（0.1 MΩ以上）地测量。

测量电阻的方法很多，每一种方法都有其自身的优缺点，我们应根据具体条件，采用合适的方法以及合适的仪表进行测量。

下面对几种电阻的测量方法进行简单的比较。 被测电阻的大小 小电阻 （1Ω以下） 测量方法 优点 缺点 本次实验 所用仪表 双臂电桥 500型指针式万用表 双臂电桥法 测量准确性高 直接读数 使用方便 能够测量工作状态下的电阻 测量准确性高 直接读数 操作方便 操作麻烦 欧姆表法 中值电阻 （1Ω～0.1MΩ） 伏安法 测量误差较大 结果要经过计算才能得出且误差较大 操作麻烦 单臂电桥法 大电阻（绝缘电阻） （0.1 MΩ以上） 兆欧表法 单臂电桥 兆欧表 一、实验目的

1.进一步熟悉万用表欧姆档的使用。 2.练习使用直流单、双臂电桥和兆欧表。

二、实验步骤

1. 欧姆表法测电阻

万用表的欧姆档是一种用来粗测中值电阻的常见欧姆表。 使用万用表的欧姆档时要注意：

（1）万用表的转换开关全部放置在测量电阻的位置上。

（2）不能测量带电情形下的电阻，要在被测电阻与其他器件隔离开时进行测量。测量时注意不要用两只手同时接触万用表的测试棒导体部分，否则仪表指示值反映的是人体电阻与被测电阻的并联等效电阻。

(3)每更换量限都要先进行零欧姆调整，将两根测试棒短接，调整零欧姆调整

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器使指针指向零欧姆处，然后再开始测量。

（4）适当选择欧姆档的量限，使指示值接近欧姆标尺的中间即欧姆中心值，可以证明，此时指示值的误差较小。在读取仪表指示值时，应使观察视线垂至于标尺平面。如果标尺平面带有镜子，还应在眼、针、影成一条线时读数。

（5）在利用万用表欧姆档测晶体二极管正反向电阻时，应记住其“＋”插孔接的是表内电池的负极。此外，应用欧姆表测晶体管参数是应避免电流过大或电压过高而损坏被测晶体管，常用“R╳100”或“R╳1K”档。

（6）万用表常有“R╳1”“R╳10”“ R╳100”“ R╳1K”等各欧姆档并共用一条标尺，测量时仪表指针所指标尺处的数值乘以这些倍数便可得到被测电阻值。

（7）用完之后，应将转换开关置于交流电压最高档或空挡上，以避免下次使用时误用欧姆档去测电压。

（8）长期不用时，应取出表内干电池。

将红测试棒的短插在标有“＋”的插孔内，黑测试棒的插入“—”插孔。测量三只绕线电阻或碳膜电阻，二极管的正、反向电阻值。

在利用万用表欧姆档测晶体二极管正反向电阻时，因其“＋”插孔接的是表内电池的负极，所以测量二极管的正向电阻时，应用万用表的黑测试棒接二极管的正极而红测试棒接二极管的负极。两测试棒对调后，测试的是反向电阻。因二极管是非线性电阻元件，所以正反向电阻相差很大。反向电阻远大于正向电阻。 被测电阻 碳膜电阻或线绕电阻 R1（标称值 30Ω) 欧姆表倍率 测试结果 R2(标称值510Ω) R3(标称值 1KΩ) 二极管 正向电阻 反向电阻 2.直流单臂电桥的使用（惠斯凳电桥）

用万用表欧姆档测量中值电阻误差较大。工程上广泛使用直流单臂电桥来测量1Ω～1MΩ的电阻。本实验室使用的为QJ24型和QJ23型携带式直流单臂电桥。它的总有效量程：1～9999000Ω。电桥安装在仪器箱内，QJ24型面板上有如下内容： 1.量程因数（比例臂旋钮），共有1000、100、10、1、0.1、0.01、0.001七个固定的倍率档。

2.G，为外接检流计端钮（共鉴定时用） 3.W，指零仪电气调零电位器。

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6 3 4 5 W K 2 G 1 Χ1000 Χ100 10 粗 断 Χ10 G2 Χ1 9 B0 细 G1 通 X 7 8 4.指零仪显示表头。

5.K，晶体管放大器的电源开关（指向K为接通）。 6.B0，电桥的电源开关。 7.G1，指零仪的粗、细开关。

8.G2，指零仪接通，短路开关。亦作外接检流计的开关，指向“短”为外接。 9.X，被测电阻（RX）的一对接线柱端钮。

10.电桥的测试盘（比较臂旋钮），由分别为“Χ1Ω”、“ Χ10Ω”、“ Χ100Ω”、 “ Χ1000Ω”的四档电阻组成的比较臂，各盘电阻之间相互串连，电阻接入电路的多少可直接在面板上读出。1-9（1000+100+10+1）

使用方法：

（1） 联接被测电阻至“X”端钮。

（2） 将G2开关指向“通”，调节表头的调零器，使指针指零（机械零位）。 （3） 将K开关指向“K”调节W，使指零仪（电气）指零，观察片刻使表头 的指针稳定指零止。

（4） 将G1开关指向“粗”，量程因数旋钮和测量旋钮（根据估计的被测电 阻值或先用万用表欧姆档粗测）置于适当位置。要使比较臂的四档电阻都能用上，从而保证读数的精度即测量结果有四位有效数字。当被测电阻RX约为几百欧姆时，应选择0.1的比率臂；当RX约为几千欧姆时，应选择1的比率臂；当RX约为几万

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欧姆时，应选择10的比率臂，依此类推。

（5） 按下或旋下B0按钮，调节测量盘旋钮使表头指针指零。当指针向标有 “+”的方向偏转，则应加大比较臂电阻，反之，指针若向标有“-”的方向偏转，则应较小比较臂电阻，直至指针指零，电桥平衡。当灵敏度不够时，可将G1开关指向“细”进行测量。测量完毕应放开B0按钮。

即：RX＝M·R RX为被测电阻值（Ω）、M为量程因数指示值、R为量程盘读数示值。

（6） 测量完毕，应放开B0，关闭K，G2开关应置于“短”的位置。 （7） 电桥长期不用时，应取出内部电池。

QJ23型直流单臂电桥的面板 +

当需要外接电源时，要取出内部三节1.5V的干电池之后，由“B”上标有“+”、“-”极性符号的端钮另外接入电源。当需要内附检流计时，金属连接片应连接左方最下面的两个接线端钮；当需要外附检流计时，则应用金属连接片连接上方的两个接线端钮以便将内附检流计短接，同时将外附检流计接到左下角的两接线端钮之间。测量完毕，先松开SG，然后在松开SB按钮。 碳膜电阻测量 30Ω 510Ω 1KΩ 10 KΩ 比率臂 比较臂 阻值 内接 外接 B - Χ1000 Χ100 Χ10 SB SG Χ1 X 3、用直流双臂电桥测小电阻。（凯尔文电桥）

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适用于测量电机和变压器绕组的电阻等小电阻（1Ω以下）。QJ26-1型

2 1 10 9 8 7 6 5 1. 外接入电源端钮，使用外接电源时能自行断开内附电源。 2.C1、P1、P2、C2，被测电阻（RX）的接线柱端钮。 3.C，Χ0.01的读数盘。（0～10） 4.微调旋钮。 5.F，微调读数盘。

6.机械调零旋钮。（机械零位） 7.G，检流计按钮开关。 8.B，电源开关。

9.倍率盘（Χ100、Χ10、Χ1、Χ0.1、Χ0.01）。 10.电气调零旋钮。（电气零位） 使用方法：

1.测量时必须按四端钮法连接在电桥的对应端钮上，P1、P2两点间为被测电阻的实际电阻值。

2.按下或顺时针方向锁住“G”（接通检流计的按钮开关） 3.调节机械调零旋钮使检流计指零（机械零位）

4.按顺时针方向打开并旋转调节“W”，使检流计指零。（电气调零） 5.将倍率值“M”和“Χ0.01”置于适当位置，按下或锁住电源开关“B”随即

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+ B0 C1 P1 P2 P1 W M G - F C + 3 B 4 调节“Χ0.01”的读数盘C和“微读数盘F”（必要时还须改变倍率值“M”），直至检流计指零。则：RX＝M(C+F) M为倍率值 (C+F)为两读数盘之和。

6.使用完毕后应断开“G”，断开“B”，关闭“W”。

步骤：（1）仔细阅读双臂电桥使用说明及注意事项，并记录其型号。 （2）用直流双臂电桥测出一根连接导线的电阻（其数量级为10结果记入表3.4中。

表3.4 用双臂电桥测电阻 被测电阻 导线的电阻 电桥比率臂比率 电桥比较臂读数 测量电阻 2Ω），将测试

4、用兆欧表测变压器绝缘电阻。

如果用万用表来测量设备的绝缘电阻，那么测得只是在低电压下的绝缘电阻值，不能真正的反映在高压条件下工作时的绝缘电阻。兆欧表与万用表不同之处是本身带有电压较高的电源，一般由手摇直流发电机或晶体管变换器产生，电压为500～5000V，因此兆欧表测量绝缘电阻，可得到符合实际工作条件的绝缘电阻。

兆欧表主要用来测量绝缘电阻，仪判断电机、变压器等电气设备的绝缘是否良好。兆欧表的由直流电源和磁电系比率臂两大部分组成。其中直流电源可以是手摇式直流发电机。首先要正确选择额定电压合适的欧姆表。欧姆表的额定电压应根据被测设备的额定电压来选择，兆欧表的额定电压及其内部电源的直流电压过高，可能在测试时损坏被测设备的绝缘；兆欧表的额定电压过低，所测结果又不能反映工作电压作用下电气设备的绝缘电阻。

（1）在兆欧表的铭牌上找到它的额定电压。因被测设备额定电压在500V以下，一般采用额定电压为500V的兆欧表进行测量。

（2）在兆欧表“E”端钮和“L”端钮之间开路和短时短路情况下，接入兆欧表的工作电源或摇动手摇式发电机，看仪表指针是否分别指向“∞”及 “0”。测试中若发现兆欧表指针指零，则说明被测绝缘有击穿现象，应停止测试。 （3）顺时针方向转动手柄，使速度逐渐增值每分钟120转左右。

（3）用兆欧表测量变压器高压线圈对低压线圈的绝缘电阻，以及高压线圈和低压线圈分别对机壳的绝缘电阻，并将测试结果记录在表3.5中。

表3.5 用兆欧表测绝缘电阻 被测绝缘电阻 测试结果（MΩ） 相与相 相与地 如测出的绝缘电阻在0.5兆欧以下，则说明电动机或变压器已受潮或绝缘很差，如果绝缘电阻为零，则绕组通地或相间短路。

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三、注意事项

1.万用表用完后置交流电压最高档或空挡。 2.电桥用完后应及时采取保护检流计的措施。

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