非平衡电桥实验报告模板
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

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

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。
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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】
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【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。
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。