非平衡電橋工作原理課件

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)直流非平衡電橋編制：張平偉大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)直流非平衡電橋編制：張平偉1直流非平衡電橋相對(duì)平衡電橋而言，在工程技術(shù)中應(yīng)用更為廣泛，比如有些電阻準(zhǔn)確度要求不高，但需要連續(xù)快捷的測(cè)量，就要應(yīng)用非平衡電橋。由于傳感器的廣泛應(yīng)用，在非平衡電橋中，某一個(gè)臂或幾個(gè)臂可以是傳感元件，其阻值可隨某一物理量的變化而相應(yīng)改變，用非平衡電橋可以快速連續(xù)地測(cè)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(cè)量。本實(shí)驗(yàn)即應(yīng)用非平衡電橋測(cè)量金屬電阻的溫度系數(shù)。直流非平衡電橋直流非平衡電橋相對(duì)平衡電橋而言，在工程技術(shù)中應(yīng)用2實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容操作要點(diǎn)數(shù)據(jù)處理問題思考項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容操作要點(diǎn)數(shù)據(jù)處理問題思考項(xiàng)目3實(shí)驗(yàn)原理1、非平衡電橋調(diào)節(jié)4個(gè)電阻，使、兩點(diǎn)間等電勢(shì)，則電橋處于平衡態(tài)。若某一個(gè)臂或幾個(gè)臂是傳感元件，其阻值可隨待測(cè)物理量的改變而變化，電橋處于非平衡態(tài)，此時(shí)、之間電勢(shì)不相等。電勢(shì)差的大小反映了電阻的變化情況。若在兩點(diǎn)間接入電流計(jì)，則有電流流過。測(cè)量?jī)牲c(diǎn)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(cè)物理量的變化。實(shí)驗(yàn)原理1、非平衡電橋調(diào)節(jié)4個(gè)電阻，使4非平衡電橋工作原理課件52、非平衡電橋工作原理設(shè)電橋平衡時(shí)當(dāng)電阻變化為時(shí)，電橋失去平衡。實(shí)驗(yàn)中所用數(shù)字電壓表且令則有：2、非平衡電橋工作原理設(shè)電橋平衡時(shí)當(dāng)電阻變化為時(shí)，電橋失去平6當(dāng)時(shí)有近似的線性關(guān)系：設(shè)置時(shí)，。此時(shí)則有：及當(dāng)時(shí)有近似的線性關(guān)系：設(shè)置時(shí)，。此時(shí)則有：及73、非平衡電橋的工作特性（1）輸出電壓靈敏度零點(diǎn)電壓靈敏度：3、非平衡電橋的工作特性（1）輸出電壓靈敏度零點(diǎn)電壓靈敏度：8（2）非線性誤差定義（2）非線性誤差定義94、金屬電阻溫度系數(shù)對(duì)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(duì)于本實(shí)驗(yàn)中所用的金屬電阻，在－50℃～100℃的范圍內(nèi)，變化很小，可視為常量：因此得到實(shí)驗(yàn)公式：4、金屬電阻溫度系數(shù)對(duì)于多數(shù)金屬電阻，隨溫度10實(shí)驗(yàn)儀器穩(wěn)壓電源標(biāo)準(zhǔn)電阻箱（4個(gè)）數(shù)字電壓表銅電阻樣品水銀溫度計(jì)加熱裝置實(shí)驗(yàn)儀器穩(wěn)壓電源標(biāo)準(zhǔn)電阻箱（4個(gè)）數(shù)字電壓表銅電阻樣品水銀11實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之一實(shí)驗(yàn)電路1、研究非平衡電橋特性記錄各阻值下所對(duì)應(yīng)的不平衡電壓，作圖。自組電橋?qū)嶒?yàn)內(nèi)容之一實(shí)驗(yàn)電路1、研究非平衡電橋特性記錄各阻值下12實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之二2、測(cè)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(yīng)的值，共測(cè)10個(gè)數(shù)據(jù)。用作圖法和最小二乘法處理數(shù)據(jù)，進(jìn)而求出銅的電阻溫度系數(shù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之二2、測(cè)量銅電阻的電阻溫度系數(shù)在原13操作要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中的4個(gè)電阻箱，由于其儀器誤差不一定一致，雖然4個(gè)電阻箱示值一樣，但是實(shí)際阻值不一定相同，因此，組成電橋后，應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)，以使電橋達(dá)到平衡。操作要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中的4個(gè)電阻箱，由于其儀器誤差不14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(diǎn)靈敏度D，與理論值比較。數(shù)據(jù)處理之一404.0408.0412.0416.0420.15數(shù)據(jù)處理之二2、測(cè)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(jìn)而求出銅的電阻溫度系數(shù)。數(shù)據(jù)處理之二2、測(cè)量銅電阻的電阻溫度系數(shù)次數(shù)123416問題思考