直流非平衡電橋- PowerPoint 演示文稿

1、大學物理實驗直流非平衡電橋 何玉珍 直流非平衡電橋相對平衡電橋而言，在工程技術(shù)中應用更為廣泛，比如有些電阻準確度要求不高，但需要連續(xù)快捷的測量，就要應用非平衡電橋。由于傳感器的廣泛應用，在非平衡電橋中，某一個臂或幾個臂可以是傳感元件，其阻值可隨某一物理量的變化而相應改變，用非平衡電橋可以快速連續(xù)地測定其阻值的改變，因此可以得到該物理量的變化信息，從而完成一定的測量。 本實驗即應用非平衡電橋測量金屬電阻的溫度系數(shù)。直流非平衡電橋?qū)嶒瀮x器實驗原理實驗內(nèi)容操作要點數(shù)據(jù)處理問題思考項目 實驗原理1、非平衡電橋 調(diào)節(jié)4個電阻，使 、 兩點間等電勢，則電橋處于平衡態(tài)。若某一個臂或幾個臂是傳感元件，其阻值可

2、隨待測物理量的改變而變化，電橋處于非平衡態(tài)，此時 、 之 間 電勢不相等。電勢差的大小反映了電阻的變化情況。若在兩點間接入電流計，則有電流流過。測量兩點間的不平衡電壓（或電流），即可了解電路中電阻的變化情況，從而獲得待測物理量的變化。2、非平衡電橋工作原理設(shè)電橋平衡時當電阻變化為時，電橋失去平衡。實驗中所用數(shù)字電壓表且令則有：當時有近似的線性關(guān)系：設(shè)置時，。此時則有：及3、非平衡電橋的工作特性1輸出電壓靈敏度零點電壓靈敏度：2非線性誤差定義4、金屬電阻溫度系數(shù) 對于多數(shù)金屬電阻，隨溫度的升高阻值增加，在一定的溫度范圍內(nèi)，二者的關(guān)系為： 對于本實驗中所用的金屬電阻，在 50100的范圍內(nèi)， 變化

3、很小，可視為常量：因此得到實驗公式：實驗儀器 穩(wěn)壓電源標準電阻箱4個數(shù)字電壓表銅電阻樣品水銀溫度計加熱裝置實驗內(nèi)容之一實 驗 電 路1、研究非平衡電橋特性記錄各阻值下所對應的不平衡電壓，作 圖。自組電橋?qū)嶒瀮?nèi)容之二2、測量銅電阻的電阻溫度系數(shù) 在原電路中用銅電阻代替 ，將其置于加熱裝置中，在室溫下調(diào)電橋平衡。然后加熱銅電阻，每隔 5記錄相應的 值 ，共測10個數(shù)據(jù)。 用作圖法和最小二乘法處理數(shù)據(jù)，進而求出銅的電阻溫度系數(shù) 。 操作要點 實驗中的4個電阻箱，由于其儀器誤差不一定一致，雖然4個電阻箱示值一樣，但是實際阻值不一定相同，因此，組成電橋后，應適當調(diào)節(jié) ，以使電橋達到平衡。 數(shù)據(jù)處理之一404.0408.0412.0416.0420.01、研究非平衡電橋特性 作 ，由圖中求出最大非線性誤差 和零點靈敏度 D ，與理論值比較。數(shù)據(jù)處理之二2、測量銅電阻的電阻溫度系數(shù)次 數(shù)12345678910 用作圖法和最小二乘法處理數(shù)據(jù)，進而求出銅的電阻溫度系數(shù)