非平衡电桥
福州大学物理实验教学中心
大学物理实验
直流非平衡电桥相对平衡电桥而言,在工程技术中应用更为广泛,比如有些电阻准确度要求不高,但需要连续快捷的测量,就要应用非平衡电桥。由于传感器的广泛应用,在非平衡电桥中,某一个臂或几个臂可以是传感元件,其阻值可随某一物理量的变化而相应改变,用非平衡电桥可以快速连续地测定其阻值的改变,因此可以得到该物理量的变化信息,从而完成一定的测量。
实验原理
实验原理
调节4个电阻,使、两点间等电势,则电桥处于平衡态。若某一个臂或几个臂是传感元件,其阻值可随待测物理量的改变而变化,电桥处于非平衡态,此时、之间电势不相等。电势差的大小反映了电阻的变化情况。若在两点间接入电流计,则有电流流过。测量两点间的不平衡电压(或电流),即可了解电路中电阻的变化情况,从而获得待测物理量的变化。
电桥平衡时
当电阻变化为
时,电桥失去平衡。
实验中所用数字电压表内阻
且令
则:
实验原理
当
时
有
近似的线性关系:
实验原理
3、非平衡电桥的工作特性
(1)输出电压灵敏度
为零点电压灵敏度:
(2)非线性误差
定义
对于一定的值,当电桥比率K比较大时,电桥的非线性误差D会比较小。
实验仪器
稳压电源
电阻箱
数字万用表
电学实验板及插件、导线
实验内容
实验电路
研究非平衡电桥特性
自组电桥
调节RX使电桥平衡,记录
此时的阻值RX0。万用表选择
最小直流电压档,细微调节电
阻箱阻值,记录输出电压。
改变电阻箱阻值,观察输出
电压与RX的关系。
数据处理之一
1、研究非平衡电桥特性
做出
图线,由图解法算出输出特性
曲线过零点的切线斜率k。
可知零点灵敏度
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