《非平衡直流電橋》word版

1、非平衡直流電橋【教學目的】1. 學習直流單臂電橋(惠斯登電橋) 和非平衡直流電橋電壓輸出方法（臥式電橋）測量電阻的基本原理和操作方法； 2. 用直流單臂電橋測量室溫銅電阻；3. 用非平衡直流電橋電壓輸出方法（臥式電橋）測量各溫度銅電阻及電阻溫度系數(shù)?！窘虒W重點】熟練并準確地使用直流單臂電橋測量室溫銅電阻以及用非平衡直流電橋電壓輸出方法（臥式電橋）測量各溫度銅電阻及電阻溫度系數(shù)?！窘虒W難點】理解并掌握直流單臂電橋(惠斯登電橋) 和非平衡直流電橋電壓輸出方法（臥式電橋）測量電阻的原理及方法?！菊n程講授】提問：1.測量電阻的方法有哪些？ 2. 本實驗用什么方式來測量電阻？測量原理是什么？一、實驗原理

2、R1GR2R3R4=Rx1.單橋的原理（惠斯登電橋）圖1惠斯登電橋原理圖1中，通電后調(diào)節(jié)R3若檢流計無電流流過，電橋平衡，有測量公式：2. 非平衡電橋原理（臥式電壓電橋）I3R1R2R3R4=RxI1IgUSU0I2DCBAI4Rg圖2非平衡電橋原理對于電壓表而言，其內(nèi)阻很大，可認為，于是，有： 對于,固定、,取，上式變?yōu)椋簩τ谂P式電橋，,上式變?yōu)椋河谑菧y量表達式為：二、實驗儀器FQJ-型教學用非平衡直流電橋 FQJ非平衡電橋加熱實驗裝置 實驗裝置三、實驗步驟1. 用直流單臂電橋測量室溫銅電阻1）將“雙橋量程倍率選擇”開關(guān)置于“單橋”位置，“功能、電壓選擇”開關(guān)置于“單橋(5V)”或“單橋15

3、V”，并接通電源。2）在“Rx”與Rx1之間接上被測電阻，R3測量盤打到與被測電阻相應(yīng)的數(shù)字，按下G、B按鈕，調(diào)節(jié)R3，使電橋平衡(電流表為0)。3）記錄R3和室溫。2. 用臥式電橋測量各溫度銅電阻及電阻溫度系數(shù)1）確定各橋臂電阻值。設(shè)定室溫時之銅電阻值為R0(由步驟1測得)使R=R1=R4=R0，選擇R=R2=R3=30(供參考，可自行設(shè)計)2）預調(diào)平衡，將待測電阻接至Rx，R2，R3調(diào)至30，R1調(diào)至R0，功能轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至電壓輸出，G、B按鈕按下，微調(diào)R1使電壓U0=0。3）開始升溫，每5測量1個點，同時讀取溫度t和輸出U0(t)。四、數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理1. 直流單臂電橋測量室溫銅電阻 0

4、CR1：R21：11：22：1R1R2R3Rx2. 臥式電橋測量各溫度銅電阻 (室溫)注：根據(jù)測量表達式計算，式中在坐標紙上以為橫坐標、為縱坐標作圖，根據(jù)所作直線求斜率和截距，截距即為0時銅的電阻，銅的電阻溫度系數(shù)可由求出。由此寫出關(guān)系表達式 五、注意事項1. 實驗開始前，所有導線，特別是加熱爐與溫控儀之間的信號輸入線應(yīng)連接可靠。2. 傳熱銅塊與傳感器組件，出廠時已由廠家調(diào)節(jié)好，不得隨意拆卸。3. 轉(zhuǎn)動“PID調(diào)節(jié)”及“調(diào)定調(diào)節(jié)”旋鈕時，應(yīng)用力輕微，以免損壞電位器。4. 裝置在加熱時，應(yīng)注意并閉風扇電源。5. 實驗完畢后，應(yīng)切斷電源。6. 由于熱敏電阻耐高溫的局限，設(shè)定加溫的上限值不能超過120。六、思考題1）如何正確使用加熱裝置（PID調(diào)節(jié)）？提示：參考FQJ-2型非平衡直流電橋加熱裝置使用說明。2）不進行PID調(diào)節(jié)，預設(shè)溫度與實際溫度相同嗎？ 提示：不相同。3）有人這樣進行測量：先將溫度設(shè)置為70，然后持續(xù)通電加熱，此時銅的溫度必然連續(xù)上升，于是他開始觀察溫度指示值，從室溫開始每隔5記錄一次裝置上顯示的電壓值。請問這樣的操作方式正確嗎？請說明理由。 提示：不正確。由溫度傳感器顯示的溫度值在持續(xù)的加熱過程中反映的只是電阻局部的溫度，同時，溫度傳感器還有一