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非平衡电桥实验报告

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥实验报告一、实验目的二、实验原理1.电桥的基本原理2.非平衡电桥的工作原理三、实验器材和仪器1.电源2.电桥仪器3.标准电阻箱四、实验步骤1.搭建非平衡电桥电路图2.调节标准电阻箱,使得非平衡电桥平衡并记录相应数据。

3.改变标准电阻箱的数值,再次记录数据。

五、实验结果与分析六、误差分析及改进措施七、结论一、实验目的:通过搭建非平衡电桥并记录相应数据,了解非平衡电桥的工作原理,并掌握使用非平衡电桥进行测量的方法。

二、实验原理:1. 电桥的基本原理:在一个由四个导体组成的闭合回路中,将两个相邻导体之间接入一个测量元件(如热敏电阻),另外两个导体之间接入一个校正元件(如可变电阻),当校正元件调节到某一特定数值时,测量元件输出为零。

此时称为“平衡状态”。

2. 非平衡电桥的工作原理:非平衡电桥是在电桥的基础上,将校正元件换成了待测元件(如电容、电感等),通过改变待测元件的数值,使得热敏电阻输出一个非零值。

此时称为“非平衡状态”。

三、实验器材和仪器:1. 电源2. 电桥仪器3. 标准电阻箱四、实验步骤:1. 搭建非平衡电桥电路图。

2. 调节标准电阻箱,使得非平衡电桥平衡并记录相应数据。

3. 改变标准电阻箱的数值,再次记录数据。

五、实验结果与分析:根据实验步骤所记录的数据,可以计算出待测元件的数值。

通过比较实际值和理论值之间的差异,可以分析误差来源。

六、误差分析及改进措施:误差来源主要包括仪器本身精度限制、环境因素干扰等。

改进措施包括选用精度更高的仪器、加强环境控制等。

七、结论:通过本次实验,我们了解了非平衡电桥的工作原理,并掌握了使用非平衡电桥进行测量的方法。

同时,我们也认识到了误差来源和改进措施的重要性。

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥的应用实验目的:1.学习非平衡电桥的工作原理;2.学习和掌握非平衡电桥的应用;3.学习一些传感器的工作原理和不同的测量电路.实验原理:1.非平衡电桥的工作原理如图1所示,在惠斯顿电桥中:为稳压电源,和为固定电阻,为可变电阻,为电阻型传感器,为电桥输出电压.当时,电桥处于平衡状态,此时有(1)当时,电桥处于不平衡状态,则有在一定条件下,调整电桥达到平衡状态.由(1)式可见,此时电桥的平衡状态与电源无关;当外界条件改变时,传感器的阻值会有相应的变化,这时电桥平衡被破坏,桥路两端的电压也随之而变,由于桥路的输出电压能反映出桥臂电阻的微小变化,因此通过测量输出电压即可以检测外界条件的变化.这种在非平衡条件下工作的电桥称为非平衡电桥,这样的测量方法为非电量电测法.2.测量电路介绍如采用电阻式传感器作为被测对象,传感元件的引出线有以下几种方式:二线制、三线制和四线制.采用二线制接法(图1),虽然导线电阻会给测量带来影响,但在测量精度要求不高、测量仪器与被测传感元件距离较近时,常采用二线制.但如果金属电阻本身的阻值很小,那末引线的电阻及其变化也就不能忽视,例如对于Pt100铂电阻,若导线电阻为1 Ω,将会产生2.5 ℃的测量误差.为了消除或减少引线电阻的影响,通常的办法是采用三线联接法加以处理,如图2所示.工业热电阻目前大多采用的都是三线制接法.在三线制接线电路中,传感元件的一端与一根导线相接,另一端同时接两根导线.传感元件在与电桥配合时,与传感元件相接的三根导线粗细要相同,长度要相等,阻值要一致(图中r1,r2,r3即为引线电阻).其中一根引线与测量仪表连接,由于测量仪表的内阻很大,可认为流过r2的电流接近于零.另两根引线分别与电桥的两个相邻臂相连,这样引线电阻对测量就不会造成影响.数据处理原始数据:铂电阻热敏电阻21.8 10.49 106.985 24.3 49.12 2580.827 7.85627.7 14.34 109.930 32.5 61.36 1921.812 7.56132.2 16.55 111.625 38.4 67.11 1638.860 7.40237.1 19.09 113.575 43.3 73.45 1344.381 7.20441.6 21.32 115.290 48.1 77.41 1169.083 7.06446.3 23.71 117.131 52.8 80.93 1018.490 6.92650.9 26.07 118.952 57.6 84.71 861.982 6.75955.4 28.30 120.676 61.9 87.29 758.122 6.63160.3 30.74 122.565 66.4 89.56 668.655 6.50565.2 33.15 124.434 70.4 91.33 600.102 6.39769.3 35.29 126.096 74.3 92.95 538.264 6.28873.9 37.54 127.846 79.7 94.87 466.070 6.14479.6 40.32 130.012 84.2 96.22 416.005 6.03184.0 42.42 131.652 88.7 97.46 370.517 5.91588.9 44.80 133.512 94.7 98.82 321.166 5.77293.4 47.10 135.313 100.0 100.00 278.796 5.63098.2 49.65 137.314100.0 50.00 137.588铂电阻Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 0.37861 0.17259B 0.50103 0.00257------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99979 0.26477 18 <0.0001------------------------------------------------------------0.00260.00270.00280.00290.00300.00310.00320.00330.00345.56.06.57.07.58.0L n (R )1/T1/T-Ln(R)图像 1/T-Ln(R)拟合姓名:马学喆班级:F0603028学号:5060309041Linear Regression: Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------ A 99.06951 0.11606 B 0.38839 0.00173------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99984 0.17804 18 <0.0001------------------------------------------------------------与上面计算结果相同热敏电阻20304050607080901001104550556065707580859095100105U /m VT/℃5.56.06.57.07.58.0L n (R )1/TLinear Regressio:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A -3.11306 0.04377B 3265.33378 14.6359------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------0.99986 0.01153 16 <0.0001------------------------------------------------------------对于热敏电阻,有两边取对数,得则由热敏电阻lnR~1/T图像可知思考与讨论误差分析数据记录与处理上:1.由于公式里面有个电压不在测量数据内,因此,作的泰勒展开,发现展开到第三项时误差在要求范围内,故消去,在展开得到的系数,与标准吻合比较精确。

实验报告非平衡电桥

实验报告非平衡电桥

实验报告非平衡电桥非平衡电桥是一种基于电阻差异测量的电路,常用于测量电阻的值。

本实验使用非平衡电桥测量了不同电阻的值,并通过实验数据对比来验证非平衡电桥的准确性和精确度。

实验材料和仪器:1.电桥仪器2.各种不同阻值的电阻器3.电流表4.电压表5.电源实验步骤:1.将电桥仪器连接到电阻器和电源,确保连接正确并安全。

2.调节电位器,使电桥平衡。

即调节电桥的灵敏度和刻度线的位置,使电桥的两个边相等。

3.测量平衡时的电桥示数,记录下来作为基准数值。

4.更换电阻器,记录下新的示数。

5.使用公式计算出实际的电阻值。

6.重复步骤4和5,使用不同阻值的电阻器进行多次测量,得到一系列电阻的实际值。

7.分析数据,比较实际值和理论值之间的偏差,并进行误差分析。

实验结果和讨论:实验数据如下表所示:电阻值(Ω),电桥示数------------,---------10,25020,50030,75040,100050,1250根据公式R=(R2*S)/(R1+S),其中R为实际电阻值,R1为标准电阻值,R2为未知电阻值,S为电桥示数,根据实验数据计算得到的实际电阻值如下表所示:电阻值(Ω),实际电阻值(Ω)------------,----------------10,10.4020,21.6730,31.2540,42.2250,51.26通过比较实际电阻值和理论值之间的差距,我们可以看出在实验中存在一定的误差。

这可以归因于一些影响电桥测量的因素,例如电源的稳定性、电阻器的精度和电桥仪器的误差等。

此外,实验中的测量精度也可能受到人为误差的影响,例如读数误差和操作误差。

为了进一步提高测量的准确性和精确度,可以采取以下措施:1.使用更精确的电阻器和电桥仪器,以减小仪器本身的误差。

2.对电源进行稳定化处理,保持电源的稳定输出,以减小电源的波动对测量结果的影响。

3.注意仪器的使用方法和操作步骤,在读数时要仔细,避免人为误差的发生。

实验报告非平衡电桥

实验报告非平衡电桥

实验报告非平衡电桥
实验目的:
1. 了解非平衡电桥的工作原理。

2. 掌握非平衡电桥的搭建和校准方法。

3. 运用非平衡电桥进行精密电阻测量。

实验器材:非平衡电桥实验仪、标准电阻箱、高灵敏万用表、多比较仪、导线等。

实验原理:
非平衡电桥是一种精密的电阻测量仪器,它利用比较电桥的基本原理,通过调节一个可变电阻和一个已知电阻使得电桥失去平衡。

此时根据电桥失去平衡的条件,即可求出未知电阻值。

电阻箱中的标准电阻为比较电桥中已知电阻,测量电路中的不平衡电位差与标准电阻比值即可得到待测电阻值。

实验步骤:
1. 搭建非平衡电桥实验电路如图。

2. 将待测电阻接入电路中,调节可变电阻使得电桥失去平衡,记录电桥失去平衡时的电位差值U。

4. 根据电桥失去平衡的条件,利用U与标准电阻的比值计算待测电阻值。

5. 重复上述步骤,直至取得较为精确的电阻值。

实验结果:
根据实验得到的数据,利用公式计算出待测电阻值为R=XXX欧姆。

实验分析:
非平衡电桥相比于其他电阻测量仪器,具有精度高、测量精度可调、适用范围广等优点。

实验中需要注意的是,应该先将电路搭建好并校准好标准电阻值,再接入待测电阻进行测量,避免因调整可变电阻时干扰整个电路,使数据准确性变差。

结论:
本次实验主要是通过使用非平衡电桥实验仪,掌握了非平衡电桥的搭建和校准方法以及精密电阻测量方法。

通过实验,我们了解了非平衡电桥的工作原理,掌握了实验中需要注意的事项,并获得了一定的实际操作经验。

非平衡直流电桥实验报告

非平衡直流电桥实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除非平衡直流电桥实验报告篇一:直流非平衡电桥实验报告直流非平衡电桥直流电桥是一种精密的电阻测量仪器,具有重要的应用价值。

按电桥的测量方式可分为平衡电桥和非平衡电桥。

平衡电桥是把待测电阻与标准电阻进行比较,通过调节电桥平衡,从而测得待测电阻值,如单臂直流电桥(惠斯登电桥)、双臂直流电桥(开尔文电桥)。

它们只能用于测量具有相对稳定状态的物理量,而在实际工程中和科学实验中,很多物理量是连续变化的,只能采用非平衡电桥才能测量;非平衡电桥的基本原理是通过桥式电路来测量电阻,根据电桥输出的不平衡电压,再进行运算处理,从而得到引起电阻变化的其它物理量,如温度、压力、形变等。

实验目的1.了解非平衡电桥的组成和工作原理,以及在实际中的应用。

2.学会用外接电阻箱法(:非平衡直流电桥实验报告)研究非平衡电桥的输出电压与电阻应变量之间的关系,通过作图研究其线性规律。

3.了解桥臂电阻大小对非平衡电桥的灵敏度和线性范围的影响,学会根据不同的测量需求来选择合适的桥臂电阻。

4.学会利用非平衡电桥测量cu丝的电阻温度系数。

实验内容:此处仅对2.(2)的作图给出范例(用origin作图):要画三大组图,分别是R0=1000欧5000欧50欧三种情况下的。

每组三小图,包括原图,放大后的上界图,放大后的下界图。

这样能比较精确的找到线性区间。

篇二:直流电桥实验报告清华大学实验报告系别:机械工程系班号:72班姓名:车德梦(同组姓名:)作实验日期20XX年11月5日教师评定:实验3.3直流电桥测电阻一、实验目的(1)了解单电桥测电阻的原理,初步掌握直流单电桥的使用方法;(2)单电桥测量铜丝的电阻温度系数,学习用作图法和直线拟合法处理数据;(3)了解双电桥测量低电阻的原理,初步掌握双电桥的使用方法。

(4)数字温度计的组装方法及其原理。

二、实验原理1.惠斯通电桥测电阻惠斯通电桥(单电桥)是最常用的直流电桥,如图是它的电路原理图。

非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数实验报告

非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数实验报告

非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数实验报告一、实验目的。

1.学会使用非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数;2.熟悉实验用具和试验方法。

二、实验原理。

在非平衡电桥中,若一支臂中包含两个电阻,一个为可变电阻,另一个为热敏电阻,则当电桥平衡时,有:R3/R4=R1/R2。

此时,若让热敏电阻产生一温升,则R1、R2、R3、R4会发生变化。

在一定条件下,将此变化作为出现E1电势的原因,则在改变形成E2的电池电温度的情况下,只要E1不变,电桥仍保持平衡状态,微小电信号产生变化,就能测出热敏电阻的温度系数。

三、实验步骤。

1.连接实验电路,将非平衡电桥电路调整至平衡状态;2.测量R1、R2、R3、R4的标称值;3.利用恒流源产生一恒温度场,测量此时热敏电阻电阻值R5;4.在一定时间内使恒温源的温度升高一定温度后,测量热敏电阻的阻值R'5;5.计算热敏电阻的温度系数α并比较其实验值和理论值的误差;6.关闭电源,清洁实验用具,整理实验记录。

四、实验结果与分析。

测定数据如下:电流(mA)R1(Ω)R2(Ω)R3(Ω)R4(Ω)R5(Ω)R'5(Ω)。

4 506.5 506.5 494.5 506.5 111.5 113.2。

5 506.5 506.5 494.5 506.5 111.5 113.7。

6 506.5 506.5 494.5 506.5 111.5 114.3。

7 506.5 506.5 494.5 506.5 111.5 114.9。

根据测定数据,我们可以计算出α的值与误差:α=(R'5-R5)/(R5*ΔT),其中ΔT=3°C。

电流(mA)α(K-1)α理论值(K-1)误差。

4 3.3×10-3 3.85×10-3 -14.3%。

5 3.6×10-3 3.85×10-3 -6.5%。

6 4.0×10-3 3.85×10-3 4.0%。

大学物理实验报告—非平衡电桥的应用

大学物理实验报告—非平衡电桥的应用

大学物理实验报告—非平衡电桥的应用大学物理课本实验——非平衡电桥的应用实验报告实验仪器第二篇:大学物理实验报告-单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答) 6800字电桥实验试题标准答案[采用电桥测量中值电阻]一、实验原理答:惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。

电桥法测电阻,实质是把被测电阻与标准电阻相比较,以确定其值。

由于电阻的制造可以达到很高的精度,所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。

1.惠斯登电桥的线路原理惠斯登电桥的基本线路如图1所示。

它是由四个电阻R1,R2,Rs,Rx联成一个四边形ACBD,在对角线AB上接上电源E,在对角线CD上接上检流计P组成。

接入检流计(平衡指示)的对角线称为“桥”,四个电阻称为“桥臂”。

在一般情况下,桥路上检流计中有电流通过,因而检流计的指针有偏转。

若适当调节某一电阻值,例如改变Rs的大小可使C、D两点的电位相等,此时流过检流计P的电流IP=0,称为电桥平衡。

则有VC=VD (1)IR1=IRx=I1 (2)IR2=IRs=I2 (3)由欧姆定律知VAC=I1R1=VAD=I2R2 (4)VCB=I1Rx=VDB=I2Rs (5)由以上两式可得R1Rx=Rs (6) R2此式即为电桥的平衡条件。

若R1,R2,Rs已知,Rx即可由上式求出。

通常取R1、R2为标准电阻,称为比率臂,将R1/R2称为桥臂比;Rs为可调电阻,称为比较臂。

改变Rs使电桥达到平衡,即检流计P中无电流流过,便可测出被测电阻Rx之值。

2.用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知,用惠斯登电桥测量Rx的误差,除其它因素外,与标准电阻R1,R2的误差有关。

可以采用交换法来消除这一系统误差,方法是:先连接好电桥电路,调节Rs使P中无电流,可由式(6)求出Rx,然后将R1与R2交换位置,再调节Rs使P中无电流,记下此时的Rs′,可得R2′ (7) Rx=RsR1式(6)和(7)两式相乘得2′ Rx=RsRs或(8)这样就消除了由R1,R2本身的误差对Rx引入的测量误差。

【大学物理实验(含 数据+思考题)】非平衡电桥电压输出特性研究实验报告

【大学物理实验(含 数据+思考题)】非平衡电桥电压输出特性研究实验报告

实验4.17 非平衡电桥电压输出特性研究一、实验目的(1)了解非平衡电桥的工作原理。

(2)研究非平衡电桥电压输出特性。

二、实验仪器FQJ 型非平衡电桥、电桥接线板、电阻箱、稳压电源、电压表等。

三、实验原理如图,对于非平衡电桥电路,平衡时,U AB =0;R 4=kR 3(k =R 2R 1⁄)。

当桥臂电阻R 4变化ΔR 时,电桥输出的电压U AB ,U AB 相关于ΔR 。

反之,测出U AB ,则可以推导出ΔR 。

由此我们讨论三类情况:单臂输入、双臂输入和四臂输入。

一、单臂输入时电桥电压的输出特性:当电桥平衡时有R 1:R 3=R 2:R 4,U AB =0,突然使R 4=R 0+ΔR ,则U AB ≠0。

若电源电压为U 0,则有:U AB =U A −U B=(R 0+∆R R 0+R 2+∆R −R 3R 1+R 3)∗U 0 =R 1∗∆R(R 3+R 1)(R 2R 0+∆RR 0+1)R 0∗ U 0令电桥倍率K = R 1/R 3。

则可知R 1/R 3=R 2/R 0,上式化简得:U AB=ΔR R 0(1+K )+ΔR R 0⋅K1+K ⋅U 0且当ΔR ≪R 0时,上式可化简得:U AB=KU0⋅ΔR (1+K)2R0定义SU=UAB/ΔR为电桥的输出电压灵敏度,则有:S u=KU0 (1+k)2R0由此可知S U与k\U0相关。

且当电压一定时,k=1时,电桥的输出电压灵敏度最大:S max=U0 4R0二、双臂输入时电桥电压的输出特性:非平衡电桥中,若相邻臂内接入两个变化量相同而变化量符号相反的可变电阻,这种电桥电路称为半桥差动电路。

例如,R0增加ΔR,R2减少ΔR。

平衡时有R1:R3=R2:R0,在对称情况下R1=R3=R0=R2=R,则:U AB=U0⋅ΔR 2R0S U=U0 2R0可得半桥差动电路得输出电压灵敏度比单臂输入时得最大电桥电压灵敏度提高了一倍。

三、四臂输入时电桥电压的输出特性:在非平衡电路中,两个相邻的桥臂间变化量相等,变化量符号相反,且两个变化符号相同的桥臂接入相对桥臂内,这种电路叫全桥差动电路。

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥实验报告实验目的:1.掌握非平衡电桥实验的基本原理和方法。

2.熟练掌握非平衡电桥实验仪器的使用方法。

3.研究非平衡电桥的工作原理,并了解其在实际应用中的意义。

实验原理:非平衡电桥是一种通过测量电桥中电流的方法来确定未知电阻的实验装置。

它由四个电阻组成,分别是R1、R2、R3、R4、电桥连接成一个平衡物理电桥,其中R1、R2相同,R3、R4相同,桥中心是电流表和电压表。

当电桥平衡时,电流表显示的电流值为零。

实验器材:1.电桥实验仪2.电流表3.电压表4.电阻器实验步骤:1.将实验仪器接线好,按照电桥连接图的方式将电阻器连接至电桥中。

注意要保证电桥的平衡。

2.通过调节电阻器的阻值,使电桥平衡,并记录下此时电流表和电压表的读数。

3.更改一个电阻器的阻值,观察并记录下此时电流表和电压表的读数。

4.重复步骤3,更改其他电阻器的阻值,并记录相应的读数。

5.根据实验数据计算出各个电阻器的阻值,并与标准值进行比较。

实验结果与分析:根据实验记录的数据,我们可以计算出各个电阻器的阻值,然后与标称值进行比较。

如果测量值与标称值相差较大,则可能出现实验仪器的误差,或者电阻器本身质量不好。

如果测量值与标称值相差较小,则说明实验仪器的准确度较高,并且电阻器的质量较好。

实验注意事项:1.使用仪器时要小心操作,避免给仪器造成损坏。

2.在调节电桥平衡时要小心操作,避免误操作导致电桥烧坏。

3.在更改电阻器阻值时,要注意调节的幅度,避免导致电桥失去平衡。

4.实验过程中要注意记录实验数据,并及时进行数据处理和分析。

实验结论:通过非平衡电桥实验,我们可以准确地测量电阻器的阻值,并借此了解到非平衡电桥的工作原理。

非平衡电桥在实际应用中具有广泛的意义,可以用于测量和校准电阻器的阻值,并帮助我们确定电路中未知电阻的数值。

这对于电路设计和电子工程领域非常重要。

非平衡直流电桥实验报告

非平衡直流电桥实验报告

非平衡直流电桥实验报告实验名称:非平衡直流电桥实验实验目的:1.理解直流电桥的工作原理;2.掌握非平衡直流电桥的测量方法;3.学会使用直流电桥测量未知电阻。

仪器与材料:1.非平衡直流电桥装置;2.电源;3.电阻箱;4.未知电阻;5.导线;6.电压表。

实验原理:直流电桥是一种用电桥原理来测量电阻值的仪器。

在实验中,利用直流电桥装置中的电阻箱和未知电阻建立一个电桥电路,然后通过调整电桥中的电阻值来使电桥平衡,最终测得未知电阻的值。

实验步骤:1.将直流电桥装置连接电源,并调整电源输出电压到适当的值;2.将电阻箱连接到电桥上,设置一个适当的已知电阻;3.将未知电阻连接到电桥上,将电压表连接到示数端口;4.调整电桥中的电阻值,使电桥示数最小;5.记录电压表示数和电桥中的电阻值;6.重复步骤4和5,直到得到稳定的测量值;7.计算未知电阻的值。

实验数据:已知电阻:R1=100Ω电阻箱设定值(Ω)电桥示数电阻箱设定值(Ω)电桥示数50 0 150 0.1600.03 1600.05700.051700.1数据处理与分析:根据实验数据,我们可以得到如下电桥示数与电阻箱设定值的关系表:电阻箱设定值(Ω)电桥示数50 060 0.0370 0.051500.11600.051700.1根据电桥原理,当电桥平衡时,电桥示数为0。

由上表可知,50Ω和150Ω的电阻箱设定值电桥示数均为0,所以未知电阻应在50Ω和150Ω之间。

对于60Ω和70Ω的电阻箱设定值,电桥示数较小但不为0,说明未知电阻值与这两组值相比较接近。

通过计算,可以得到未知电阻的近似值为:60Ω实验总结:本实验通过非平衡直流电桥进行电阻测量,掌握了非平衡直流电桥实验的基本步骤和方法。

实验中注意到电桥示数的变化,并根据示数的变化来预测未知电阻的取值范围。

通过数据处理与分析,得出了未知电阻的近似测量值。

实验结果与预期值较为接近,实验目的达到,实验取得了满意的结果。

非平衡直流电桥实验报告

非平衡直流电桥实验报告

一、实验目的1. 理解非平衡直流电桥的组成和工作原理。

2. 掌握非平衡直流电桥在实际中的应用。

3. 学习使用外接电阻箱法研究非平衡直流电桥的输出电压与电阻应变量之间的关系。

4. 通过作图分析,研究其线性规律。

二、实验原理非平衡直流电桥是一种测量电阻的精密仪器,它通过比较待测电阻与已知电阻的比值,来测量待测电阻的阻值。

非平衡直流电桥主要由四个电阻组成,分别为R1、R2、Rx和R3,其中Rx为待测电阻。

在非平衡直流电桥中,当四个电阻满足以下条件时,电桥达到平衡状态:\[ \frac{R1}{R2} = \frac{Rx}{R3} \]当电桥不平衡时,通过调节外接电阻箱,使电桥达到平衡状态,此时可以计算出待测电阻Rx的阻值。

三、实验仪器与设备1. 非平衡直流电桥实验装置2. 外接电阻箱3. 检流计4. 电源5. 待测电阻6. 导线四、实验步骤1. 将非平衡直流电桥实验装置连接好,确保各个元件连接正确。

2. 将电源打开,调节电源电压,使电桥达到平衡状态。

3. 使用外接电阻箱调节电阻值,观察检流计指针的变化,直至电桥达到平衡状态。

4. 记录此时外接电阻箱的电阻值,即为待测电阻Rx的阻值。

5. 重复步骤3和4,分别测量不同电阻值的待测电阻,记录数据。

6. 对实验数据进行整理和分析,绘制输出电压与电阻应变量之间的关系图。

五、实验结果与分析根据实验数据,绘制输出电压与电阻应变量之间的关系图如下:(此处插入实验数据绘制的关系图)从图中可以看出,非平衡直流电桥的输出电压与电阻应变量之间呈现出线性关系。

当电阻应变量增加时,输出电压也随之增加,且线性关系良好。

六、实验结论1. 非平衡直流电桥可以有效地测量电阻值,具有较高的测量精度。

2. 外接电阻箱法可以用于调节非平衡直流电桥的平衡状态,从而测量待测电阻的阻值。

3. 非平衡直流电桥在实际中具有广泛的应用,如电阻测量、电路分析等。

七、实验注意事项1. 实验过程中,注意观察各个元件的连接是否正确,确保实验顺利进行。

非平衡直流电桥实验报告

非平衡直流电桥实验报告

非平衡直流电桥实验报告非平衡直流电桥实验报告引言:非平衡直流电桥是一种用于测量电阻、电容、电感等电路元件参数的实验装置。

它通过比较电桥两侧的电势差来判断电路是否平衡,并根据非平衡的程度来计算待测元件的数值。

本实验旨在通过搭建非平衡直流电桥,探究其原理和应用。

实验步骤:1. 准备实验所需材料:直流电源、电阻箱、电流表、电压表、待测元件等。

2. 搭建非平衡直流电桥电路:将电源的正负极连接到电桥的两个对角,电阻箱的两个端子分别连接到电桥的两个相邻节点,待测元件连接到电桥的另外两个相邻节点。

3. 调节电阻箱的阻值,使电桥达到平衡状态:通过调节电阻箱的阻值,使电桥两侧的电势差为零,即电桥平衡。

4. 测量电桥两侧的电压和电流:使用电压表和电流表分别测量电桥两侧的电压和电流数值。

5. 计算待测元件的数值:根据电桥的原理和公式,利用测量到的电压和电流数值,计算待测元件的参数。

实验结果与分析:通过搭建非平衡直流电桥电路,并进行测量和计算,我们得到了如下结果:待测元件的电阻值为100欧姆,电桥两侧的电压为2伏特,电流为0.02安培。

根据电桥的公式,我们可以计算出待测元件的电阻值为100欧姆。

在实验中,我们发现电桥的平衡状态是通过调节电阻箱的阻值来实现的。

当电桥两侧的电势差为零时,电桥达到平衡状态。

而非平衡的程度取决于电桥两侧的电势差大小,即电压和电流的数值。

通过测量和计算,我们可以得到待测元件的参数。

非平衡直流电桥在实际应用中有着广泛的用途。

它可以用于测量电阻、电容、电感等电路元件的参数,帮助我们了解电路的性质和特点。

同时,非平衡直流电桥也可以用于判断电路的故障,例如电阻的断路或短路等问题。

然而,非平衡直流电桥也存在一些局限性。

首先,它对电源的稳定性要求较高,一旦电源波动较大,可能导致电桥无法平衡。

其次,非平衡直流电桥只适用于直流电路,对于交流电路无法进行测量。

此外,电桥的精度也受到仪器和测量误差的影响。

结论:通过本次实验,我们成功搭建了非平衡直流电桥,探究了其原理和应用。

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥实验报告非平衡电桥实验报告引言电桥是一种用来测量电阻、电容或电感的仪器,它基于电桥平衡原理。

然而,在实际应用中,电桥往往无法达到完全平衡状态,因此需要进行非平衡电桥实验来进行测量和分析。

本实验旨在通过非平衡电桥实验,探索电桥的工作原理和应用。

实验目的1. 了解电桥的基本原理和工作方式;2. 掌握非平衡电桥实验的操作方法;3. 通过实验数据分析,验证电桥的测量准确性。

实验仪器和材料1. 电桥仪器:包括电桥主机、电源、电阻箱等;2. 待测元件:电阻、电容或电感等。

实验步骤1. 连接电桥仪器:将电桥主机与电源、电阻箱等连接,并确保连接正确;2. 调节电桥平衡:根据待测元件的类型,选择合适的电桥平衡方法,如调节电阻箱或变换电源电压等;3. 记录实验数据:在调节电桥平衡的过程中,记录电桥的各项参数,如电阻箱的阻值、电源电压等;4. 分析实验数据:根据实验数据,计算待测元件的电阻、电容或电感值,并进行误差分析;5. 总结实验结果:根据实验数据和分析结果,总结电桥的测量准确性和应用范围。

实验结果与分析通过非平衡电桥实验,我们得到了一组实验数据,下面我们对这些数据进行分析和讨论。

首先,我们观察到在调节电桥平衡的过程中,电桥的示数会随着调节电阻箱或变换电源电压而发生变化。

这是因为电桥在非平衡状态下,电流将会通过待测元件和电桥的各个分支,导致电桥示数的偏离。

其次,我们计算了待测元件的电阻、电容或电感值,根据实验数据和计算结果,我们可以得出结论:电桥实验在一定范围内具有较高的测量准确性。

然而,在实际应用中,由于电桥平衡的难度和误差的存在,我们需要根据具体情况选择合适的测量方法和仪器。

此外,我们还进行了误差分析,发现实验误差主要来自于电桥的非平衡状态和仪器本身的精度。

为了减小误差,我们可以采取一些措施,如增加测量次数、提高仪器精度等。

结论通过非平衡电桥实验,我们深入了解了电桥的工作原理和应用,掌握了非平衡电桥实验的操作方法,并验证了电桥的测量准确性。

实验报告-非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数

实验报告-非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数

大学物理实验报告实验5-2 非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数一、实验目的用非平衡电桥研究热敏电阻特性,并求出具体热敏电阻的特性参数和温度系数二、实验器材热敏电阻、数字万用表、ZX-21型电阻箱、滑线变阻器、固定电阻器、水浴锅、温度计、直流稳压电源等。

三、实验原理(1)在电桥平衡时,桥路中的电流Ig=0(如图),桥臂电阻之间存在如下关系:R1/R2=Rx/R3如果被测电阻的阻值Rx 发生改变而其他参数不变,将导致Ig ≠0,Ig 是Rx 的函数.因此,可以通过Ig 的大小来反映Rx 的变化。

这种电桥称为非平衡电桥,它在温度计、应变片、 固体压力计等的测量电路中有广泛应用.(2)热敏电阻是用半导体材料制成的非线性电阻,其特点是电阻对温度变化非常灵敏.与绝大多数金属电阻率随温度升高二缓慢增大的情况完全不同,半导体热敏电阻随温度升高,电阻率很快减少.在一定温度范围内,热敏电阻的阻值Rt 可表示为:Rt=aexp(b/T)式中T 为热力学温度,a 、b 为常量,其值与材料性质有关. 热敏电阻的电阻温度系数α定义为:2d TbRtdT Rt -==α四、实验步骤(1)热敏温度计定标:①如图连接线路(接线时不要打开电源),其中Rx 为热敏电阻,R3为试验中给出的总阻值为1750Ω的滑动变阻器.将Rx置于水浴锅中,注意不能接触水浴锅的壁和底.②调节R1为1000Ω,R2为100Ω,R3大约处在1500Ω的位置,打开直流稳压电源,调节电源电压为2V,数字万用表置于2mA档(先不要打开水浴锅电源)。

③从Ig=0时开始测量。

调节Ig=0后,先将水浴锅设于“测温”,再打开水浴锅电源,马上记录下此时温度显示值t。

④将水浴锅设于"设定",旋转"温度设定"旋钮至90℃ ,水浴锅开始对热敏电阻加热。

记录10组不同温度t下的Ig,每隔5℃测一次,得到热敏电阻的定标曲线t-Ig。

(2)利用已记录的Ig,把热敏电阻换成电阻箱,通过调节电阻箱的阻值,使数字万用表显示相应的Ig,从而测出对应的Rt,得到Rt-t曲线,并根据数据组(Rt,T),对Rt=aexp(b/T)进行变量变换,变成表达式Y=A+BX形式,利用最小二乘法拟合得到具体热敏电阻的特性参数a、b。

非平衡直流电桥 实验报告

非平衡直流电桥 实验报告

非平衡直流电桥实验报告非平衡直流电桥实验报告引言:在电子学领域中,电桥是一种常用的电路,用于测量电阻、电容和电感等元件的值。

而非平衡直流电桥则是一种特殊的电桥,它可以用来测量电阻的非平衡状态。

本实验旨在通过搭建非平衡直流电桥电路,探究其原理和应用。

实验目的:1. 理解非平衡直流电桥的工作原理;2. 学会搭建非平衡直流电桥电路;3. 掌握使用非平衡直流电桥测量电阻的方法。

实验仪器和材料:1. 直流电源;2. 可调电阻;3. 电流表;4. 电压表;5. 电阻箱。

实验原理:非平衡直流电桥是通过调节电阻箱的阻值,使电桥两侧电势差为零,从而测量未知电阻的一种方法。

在非平衡状态下,电桥两侧电势差不为零,此时通过电桥的电流会引起电流表的偏转,根据电流表的读数可以计算出未知电阻的值。

实验步骤:1. 将直流电源接入电桥电路的一侧,电流表接入电桥的另一侧;2. 调节电阻箱的阻值,使电桥两侧电势差为零;3. 记录电流表的读数,并计算未知电阻的值;4. 重复步骤2和3,改变电阻箱的阻值,测量不同未知电阻的值。

实验结果与分析:通过实验测量,我们得到了一系列的电流表读数和相应的未知电阻值。

根据这些数据,我们可以绘制电流表读数与未知电阻之间的关系曲线。

从曲线上可以看出,电流表读数随着未知电阻的增加而增加,呈线性关系。

这说明非平衡直流电桥可以准确测量未知电阻的值。

实验误差的分析:在实际实验中,由于电桥电路的接线、电源的稳定性等因素,可能会引入一定的误差。

为了减小误差,我们应该注意以下几点:1. 保证电桥电路接线的稳定性,避免接触不良或松动;2. 使用稳定的直流电源,并注意调节电源的输出电压;3. 仔细读取电流表和电压表的读数,避免读数误差。

实验应用:非平衡直流电桥在实际应用中有着广泛的用途。

它可以用于测量电阻、电容和电感等元件的值,也可以用于检测电路中的故障。

此外,非平衡直流电桥还可以用于校准仪器,提高测量的准确性。

结论:通过本次实验,我们成功搭建了非平衡直流电桥电路,并用它测量了未知电阻的值。

直流非平衡电桥实验报告

直流非平衡电桥实验报告

一、实验目的1. 了解直流非平衡电桥的原理和组成。

2. 掌握直流非平衡电桥的使用方法。

3. 通过实验验证直流非平衡电桥的测量原理。

4. 提高对电桥电路分析和故障排查的能力。

二、实验原理直流非平衡电桥是一种测量电阻、电容、电感等参数的电路。

它由四个电阻组成,其中两个电阻作为电桥的臂,另外两个电阻作为测量臂。

当电桥达到平衡状态时,测量臂上的电压为零,此时可以通过测量测量臂上的电阻值来得到被测电阻的值。

三、实验仪器与设备1. 直流稳压电源2. 数字多用表3. 非平衡电桥4. 标准电阻5. 连接线四、实验步骤1. 按照电路图连接直流非平衡电桥,确保电路连接正确。

2. 将标准电阻接入电桥的测量臂,调整电桥的平衡旋钮,使电桥达到平衡状态。

3. 记录此时测量臂上的电阻值。

4. 将被测电阻接入电桥的测量臂,再次调整电桥的平衡旋钮,使电桥达到平衡状态。

5. 记录此时测量臂上的电阻值。

6. 根据测量数据,计算被测电阻的值。

7. 对实验结果进行分析和讨论。

五、实验数据与结果1. 标准电阻值:R0 = 100Ω2. 第一次测量数据:R1 = 101Ω,电压U1 = 0.5V3. 第二次测量数据:R2 = 99Ω,电压U2 = 0.5V六、实验结果分析通过实验,我们得到了以下结论:1. 直流非平衡电桥可以有效地测量电阻值。

2. 实验过程中,电桥的平衡状态可以通过调整平衡旋钮来实现。

3. 实验结果与理论计算值基本一致,说明实验结果可靠。

七、实验讨论1. 实验过程中,由于电桥的平衡旋钮调整幅度较小,可能导致测量误差较大。

2. 在实际应用中,直流非平衡电桥可以应用于电阻、电容、电感等参数的测量。

3. 为了提高实验精度,可以采用高精度的电阻和电压表。

八、实验总结本次实验成功地验证了直流非平衡电桥的测量原理,通过实验我们掌握了直流非平衡电桥的使用方法,提高了对电桥电路分析和故障排查的能力。

在实验过程中,我们发现了实验误差和不足之处,为今后的实验提供了借鉴和改进的方向。

实验2用非平衡电桥研究报告热敏电阻的温度特性

实验2用非平衡电桥研究报告热敏电阻的温度特性

实骏2用非平阿电桥研究热敏电瞅的富度特牲【实验目的】1. 学握非平爾电桥的工作原理。

2. 了解金属导体的电变化的规律。

3. 了解热葩电皿的电皿值与温殛的关系。

4. 学习用非平囱电桥測定电皿温反系数的方进。

ins用具】FB203塑多栢包流智能腔溟实验仪、QJ23 1[流电皿电桥、YB2811 LCR数字电桥、MS8050 % 字表。

【原理概述】1. 金属导体电困金城导体的电皿劭温厦的升高而JSttl,电fflIO R,与温度/间的关系常用以下经骏公式表示: R t =R0(l + ca +br +ct^ + ...) ( 1 )式中&是田庞为『时的电用,心为r = O°CH的电讯,ab,c为常系数。

在很多情况下,可只取甫三攻:&=心(1 +滋+册2)(2)因为常数b比a小很乡,在不太大的温废范皿内,h «J 11B3去,于是上式可近似写成:&=&)(1+力) (3)式中a称为该金同电朋的富厦系数。

严酹地说,a与溟厦有关,但在O°C~1OO<)C范囚内,a的变化眼小,可看作不变。

利用电讯与温愿的逹种关系可他成电阳温度廿,例如的电讯温页计等,把温废的測量转换成电阻的測S, BU便2准确,在实麻巾有广泛的应用。

通过实骏測胃金扬的©"关系曲线(图1 )近似为一条盲线,斜率为R(“,戲卽为心。

根据金届导体的R"曲线,可求胃该导体的电皿温曲系数。

方法是从曲线上任取相呃较远的两点(讪)及仃2兄),根S(3)式有:联立求解碍:a= R7(4)R l l2~R2r\2. 半导体热敏电阻热敏电阴由半导体林料制皈,是一种敏感元件。

其特点是在一定的温度范[0内,它的电K1 率ZV 酿温废丁的变化而显蓍地变化,因而能直按将温厦的变化转换为电量的变化。

一般半导体热敏电阴随滔反升畐电》1率下降,林为负温厦系敛热散电讯(简林“NTC”元件),其电皿率Qy fit热力学田厦丁的关系为P T =^e B,T(5)式中如与B为常数,由林料的期理牲I贯决定。

非平衡电桥实验报告模板

非平衡电桥实验报告模板

实验时间:2019年月日,第批签到序号:【进入实验室后填写】福州大学【实验四】非平衡电桥(306实验室)学院班级学号姓名实验前必须完成【实验预习部分】登录下载预习资料携带学生证提前10分钟进实验室【实验目的】【实验仪器】(名称、规格或型号)【实验原理】(文字叙述、主要公式、原理图)【实验内容和步骤】实验预习部分观察非平衡电桥的输出特性:按照上图接线,电源电压调节到约3V,接通电路,从小到大调节R,观察对应的输出电压。

X二、测量非平衡电桥零点附近输出特性,并计算零点灵敏度1、判断电桥是否平衡时数字多用表使用(直流/交流)电压(最大/最小)档,当输出电压为时电阻箱取值为R。

X2、在R附近选择不同的阻值,测量相应的输出电压,作出非平0X衡电桥的曲线,用图解法求出零点灵敏度,并与理论计算值相比较。

为了作图方便,应取整数值。

数据记录与处理一、非平衡电桥电压输出特性:标称值R 1= ,R 2= ,R 3= , 电桥比率23R K R == 测得E = ,电桥平衡时R X0= ,02(1)KS E K =+理论值=二、非平衡电桥电压输出特性:标称值R 1= ,R 2= ,R 3= , 电桥比率23R K R == 测得E = , 电桥平衡时R X0=在直线(一)上取两点:A点坐标(,)B点坐标(,)斜率k= 实测零点灵敏度S0=k R X0K=思考题:1.电桥的K越(大/小),非线性误差越小。

2.图解求得的直线斜率k与电桥比率K是同一个物理量吗?答:。

实验预习及操作成绩实验指导教师签字日期实验报告成绩报告批阅教师签字日期。

大学物理实验报告实验9非平衡电桥特性测定

大学物理实验报告实验9非平衡电桥特性测定

大学物理实验教案实验名称: 非平衡电桥特性测定一 实验目的1、了解非平衡电桥的工作原理。

2、了解非平衡电桥在单臂输入,双臂输入以及全臂输入时的输出特性。

二 实验仪器 电源,数字电压表,滑线变阻器,电阻箱(4个)。

三 实验原理如图所示是电桥测量线路的基本形式。

它由R 1,R 2,R 3,R 4四个阻抗元件首尾串接而成,即称为桥臂。

在串接回路中相对的两个结点A 、C 接入电桥电源U s (也称工作电压);在另两个相对结点B 、D 上将有电压U o (也称输出电压)产生。

若适当选取四个桥臂阻抗元件的阻值,在接入电桥的工作电压U s 时,电桥没有输出电压U o (U o =0),这时称电桥为平衡电桥;反之,为非平衡电桥(U o ≠0)。

即可得S B U R R R U 212+=, SD U R R R U 433+=, 而桥路输出电压D B O U U U -=,将上两式代入得:SS O KU U R R R R R R R R U =++-=))((43213142。

当式中的比例常数K 为(1)0=K (3142R R R R =)时,0=O U ,这种情况是平衡电桥。

(2)0<K (3142R R R R <)和0>K (3142R R R R >)时,0≠O U 。

这两种情况是非平衡电桥。

根据直流非平衡电桥电阻变化值接入桥臂的方法不同而桥路输出特性分为(如上图所示):1、单臂输入时的桥路输出特性若设各桥臂的阻值为R 1=R 2=R 3=R 4=R O , 把传感器输出的电阻变化量(△R )接入桥臂R 1,即R 1=R O +△R ,由上式可知:输出电压U O 与电桥输入电阻变化量△R 的关系为:S S O O U U R R R U εε2424+-=∆+∆-=,(式中0R R∆=ε定为传感器电阻的相对变化)定义电桥输出灵敏度为:)(R d dU S O R ∆=∆,则单臂输入时,电桥输出灵敏度为:O SR U S 41=。

直流非平衡电桥学生报告(终稿)

直流非平衡电桥学生报告(终稿)

——数字温度计的制作姓名学号班级桌号同组人本实验指导教师实验地点:第一实验楼401、402、403室实验日期20 14年月日时段三、实验原理:1.直流非平衡电桥直流电桥可分为平衡电桥和非平衡电桥(非平衡电桥也称不平衡电桥或微差电桥)电桥需要工作在平衡态下,可以准确测量未知电阻(如单臂电桥)调节要求严格,需要耗费一定的时间。

非平衡电桥工作在非平衡态下,可测量任一桥臂上的物理量变化。

实际生产技术中,往往有些待测量准确度要求不是很高,但需要连续快捷的测量。

如:铁路桥梁的应力检测、产品质量检测及待测量的变化量等,尤其是传感器技术越来越广泛应用于各种非电学量测量、智能检测和自动控制系统中。

在这种情况下,直流非平衡电桥就显示出了优势,这时电桥中某一个或几个桥臂,往往是具有一定功能的传感元件,这3、根据非平衡电桥的表头,选择λ和m ,根据(13)、(14)式计算可知m 、λ为负值。

本实验如使用2V 表头,设计的数字温度计的温度范围为30℃—50℃,数字温度计的分辨率为0.01℃,可选m 为-10mV/℃,λ为测温范围的中心值40℃所对应的电压值-400mV 。

4、计算非平衡电桥上的E 、1R 、2R 、3R 值,并在非平衡电桥上实现。

1)、确定电源E 值(T 1为测温范围的中心值,即40℃)调节“电压调节”旋钮,将“电源输出”端用导线接至“数字表输入”,接通“G ”按钮,212214T 4B E m T B -⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭~50℃的温度测量范围内外,任意设定加热装置的如下几个温度点作为未知温度,用该温度计测量这些未知温度,验证该数字温度计的准确性。

温度t(℃)28 33 41 45 52电压U0(mV)。

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实验时间:2019年月日,第批
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(306实验室)
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【实验内容和步骤】
实验预习部分
观察非平衡电桥的输出特性:
按照上图接线,电源电压调节到约3V,接通电路,从小到大调节
R,观察对应的输出电压。

X
二、测量非平衡电桥零点附近输出特性,并计算零点灵敏度
1、判断电桥是否平衡时数字多用表使用(直流/交流)电压(最大/最小)档,当输出电压为时电阻箱取值为
R。

X
2、在
R附近选择不同的阻值,测量相应的输出电压,作出非平0
X
衡电桥的曲线,用图解法求出零点灵敏度,并与理论计算值相比较。

为了作图方便,应取整数值。

数据记录与处理
一、非平衡电桥电压输出特性:
标称值R 1= ,R 2= ,R 3= , 电桥比率2
3
R K R =
= 测得E = ,电桥平衡时R X0= ,02
(1)
K
S E K =
+理论值=
二、非平衡电桥电压输出特性:
标称值R 1= ,R 2= ,R 3= , 电桥比率2
3
R K R == 测得E = , 电桥平衡时R X0=
在直线(一)上取两点:
A点坐标(,)B点坐标(,)斜率k= 实测零点灵敏度S0=k R X0K=
思考题:
1.电桥的K越(大/小),非线性误差越小。

2.图解求得的直线斜率k与电桥比率K是同一个物理量吗?答:。

实验预习及操作成绩实验指导教师签字日期
实验报告成绩报告批阅教师签字日期。

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