6非平衡直流电桥
非平衡电桥
,)，即，则电桥失去平衡，。
，根据电桥平衡条件：，则当时，略去分母，有：<<1时，非平衡电桥输出电压与成线性关系。
由（，，四臂输入时电桥的电压输出特性在惠斯登电桥电路中，若电桥的四个臂均采用可变阻接入相邻桥臂内，而将两个变化量符号相同的可变电阻接入相对桥臂内，这种电桥电路称为全桥差动电路。
对于全桥差动电路，通常采用对称元件，且可以证明，全桥差动电路的输出电压为：电桥的输出电压灵敏度为：故障分析1.检查电路是否接对：（1）稳压电源的正负极是否接反，其中红色接线柱是正极，黑色接线柱是负极。
开关是否打开，是否把输出电压调到6.00V。
（2）电压表应水平放置，接通电源之前要先进行机械调零，正负极是否接反，量程是否选择正确。
（3）电阻箱应接最左边和最右边两个接线柱，是否有按实验操作的要求预置阻值。
（4）数字多用表的正极接电路中的A点，负极接B点。
2.若接通电源之后，电压表指针向零的负方向偏转，则可能是电压表的正负极接反。
3.若数字多用表读数为零或读数不变，则可能是导线接头虚焊或导线内部断开。
这时，可另外拿一条导线接通每条导线，看读数是否有变化。
4.若数字多用表在电桥平衡时读数不为0，而为某一正值，在测量过程中转为负值，则可能是数字多用表的正负极接反。
5.如果数字多用表显示闪烁的〝0000〞时,表明测量的数据值超出了所选择的量程范围,此时应立即将量程键切换至最高档,若仍然显示闪烁的〝0000〞,则应立即拔出输入线,检查被选择的功能键是否出现错误或有其它故障(如输入电压过大或内部故障等).1．每次测得的读数都要减去零点修正值(即调电桥平衡时,数字多用表所读的正的最小值). ???2.在同一直角坐标纸上以为横坐标、为纵坐标分别作出单臂输入（K=1，0.1，5）、双臂输入、四臂输入时电桥的电压输出特性图线。
3.用图解法分别求出在每种情况下电桥的输出电压灵敏度（即电压输出特性图线的斜率），并与理论输出电压灵敏度作比较分析。
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。
非平衡电桥
本科毕业论文题目：非平衡电桥及温度的测量学院：物理与电子科学学院班级：物理五班姓名：孟建超指导教师：孙祝职称：副教授完成日期： 2014 年 5 月 15 日非平衡电桥及温度的测量摘要：电桥是电路中常用的仪器之一，分为平衡电桥和非平衡电桥[1]，主要用途是较为精确地测量电阻。
温度是热学中的一个基本物理量，日常生活中常用温度计测量温度，但是温度计测温的范围有限，测量精度也不高，而非平衡电桥则能在更大范围内更精确地测量温度。
本文主要介绍非平衡电桥的工作原理，以及怎样利用非平衡电桥测量温度，拓展了非平衡电桥的应用。
关键词：非平衡电桥原理；电阻测量；温度测量；实验设计目录引言 (1)1 非平衡电桥的工作原理 (1)1.1平衡电桥 (1)1.2 非平衡电桥 (1)1.3 非平衡电桥的桥路形式 (1)1.4非平衡电桥的输出 (2)2 测温原理 (3)2.1 用非平衡电桥测电阻 (3)2.2 用非平衡电桥测温度 (3)2.2.1 用线性电阻测温度 (3)2.2.2 用非线性电阻测温度 (4)3 用非平衡电桥测量温度实验设计 (5)3.1测量使用的仪器 (6)3.1.1 测量仪器 (6)3.1.2 使用仪器时的注意事项 (6)3.1.3 仪器使用前的准备 (6)3.2 测量内容及步骤 (6)4 小结 (8)引言温度是物体冷热程度的一个重要标志，是我们日常生活中很重要的一个热学量，它与人类的生产生活和科学研究有着密切的关系。
现代科学技术的迅猛发展，使温度的检测直接关系到生产状况和产品质量，许多精密仪器的温度测量都需要极高的精确度，因此温度测量的实验和应用也越来越复杂。
生活中测量温度的方法有很多种，经常使用到的主要是接触式测温和非接触式测温。
日常生活中最长用的温度计测温就属于接触式测温，但是在很多复杂的情况下并不能使用这种测温方法，例如测量工业炼钢炉的炉内温度不能把温度计放到炼钢炉内测量，这时就要用到非接触式方法测温。
非平衡电桥的输出特性研究
非平衡电桥的输出特性研究非平衡电桥是一种常用的测量电路，其输出特性是研究其性能的关键因素之一。
下面将对非平衡电桥的输出特性进行详细的研究和分析。
一、非平衡电桥的工作原理非平衡电桥通常由四个电阻组成，其中两个电阻为可调电阻，另外两个为固定电阻。
在电桥平衡时，两个可调电阻的阻值相等，且与固定电阻构成对称结构。
当电桥输入一个小的信号电压时，输出电压与输入电压之间的关系取决于各个电阻的阻值和桥臂的配置。
二、非平衡电桥的输出特性1.输出电压与输入电压的关系非平衡电桥的输出电压与输入电压之间的关系可以用以下的公式表示：Vout = (R3/R2) * Vin - (R4/R1) * Vin。
其中，Vin为输入电压，Vout为输出电压，R1、R2、R3和R4分别为四个电阻的阻值。
当R3/R2和R4/R1相等时，电桥达到平衡状态，输出电压为零。
当R3/R2和R4/R1不相等时，电桥处于非平衡状态，输出电压不为零。
2.输出电阻与输入电阻的关系非平衡电桥的输出电阻与输入电阻之间的关系可以用以下的公式表示：Rout = R1/[(1+(R3/R2))+(R4/R1)] * R2。
其中，Rout为输出电阻，Rin为输入电阻，R1、R2、R3和R4分别为四个电阻的阻值。
当电桥平衡时，输出电阻与输入电阻相等。
当电桥不平衡时，输出电阻将发生变化，其大小取决于各个电阻的阻值和桥臂的配置。
三、非平衡电桥的应用非平衡电桥在测量电路中有着广泛的应用，例如用于测量温度、压力、位移等物理量。
其优点在于具有较高的灵敏度和精度，同时具有较小的输出阻抗，易于与后续电路连接。
在实际应用中，需要注意对电桥的配置和调节进行优化，以保证测量结果的准确性和稳定性。
四、结论本文对非平衡电桥的输出特性进行了详细的研究和分析。
通过对其工作原理、输出电压与输入电压的关系以及输出电阻与输入电阻的关系进行探讨，可以发现非平衡电桥在测量电路中具有广泛的应用前景。
然而，需要注意在实际应用中可能出现的噪声和非线性失真等问题。
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。
非平衡电桥的原理与应用
非平衡电桥的原理与应用1. 引言电桥是一种常见的测量电路，用于测量电阻、电容、电感等电物理量。
平衡电桥是最为常见的一种电桥，其原理简单，测量精度高。
然而，在某些特定情况下，平衡电桥并不能满足需求，此时就需要使用非平衡电桥进行测量。
本文将介绍非平衡电桥的原理和应用。
2. 非平衡电桥的原理非平衡电桥采用的原理与平衡电桥有所不同，它通过测量电桥中出现的非平衡态来得到所需测量值。
非平衡电桥通常由一个电源、四个电阻组成，通过改变其中一个电阻的值来实现非平衡态。
当电桥达到非平衡态时，电流开始流过“非平衡分支”，通过测量这个分支上的电流或电压，可以计算出所需测量的电物理量。
3. 非平衡电桥的应用非平衡电桥的应用非常广泛，以下列举几个常见的应用场景：3.1 温度测量非平衡电桥常用于测量温度。
例如，我们可以将一个热敏电阻（如热电偶）放入电桥中，通过改变电桥中的其他电阻的值来实现非平衡态。
根据非平衡态下测量到的电流或电压，可以得到与温度相关的物理量，从而实现温度测量。
3.2 气体浓度测量非平衡电桥还可以用于测量气体的浓度。
例如，我们可以将一个气体传感器（如氧气传感器）放入电桥中，通过改变电桥中的其他电阻的值来实现非平衡态。
根据非平衡态下测量到的电流或电压，可以得到与气体浓度相关的物理量，从而实现气体浓度测量。
3.3 液位测量非平衡电桥还可以用于测量液体的液位。
例如，我们可以将一个液位传感器放入电桥中，通过改变电桥中的其他电阻的值来实现非平衡态。
根据非平衡态下测量到的电流或电压，可以得到与液体液位相关的物理量，从而实现液位测量。
3.4 压力测量非平衡电桥还可以用于测量压力。
例如，我们可以将一个应变片放入电桥中，通过改变电桥中的其他电阻的值来实现非平衡态。
根据非平衡态下测量到的电流或电压，可以得到与压力相关的物理量，从而实现压力测量。
4. 总结非平衡电桥是一种常用的测量电路，通过测量电桥中的非平衡态来得到所需测量值。
非平衡电桥具有广泛的应用，包括温度测量、气体浓度测量、液位测量、压力测量等。
非平衡电桥的原理和应用
（2） 图 二（a）
令Rx=RX0+ΔR，Rx为被测电阻，RX0为其初始值，ΔR为电阻变 化量。 通过整理，(1)、(2)式分别变为
U0 =
ΔR ⋅ R 2 RL ⋅ ⋅E Ri + RL (R1 + RX 0 + ΔR )(R 2 + R 3)
R1 ⋅ ( R 1 + RX 0 ) 2 1 + E ⋅ ΔR ΔR R 1 + RX 0
B Ae T
RT =
（11）
式中 A 为常数。B 为与材料有关的常数，T 为绝对温度。 为了求得准确的 A 和 B，可将式（11）两边取对数 B （12） lnRT = lnA + T 选取不同的温度T，得到相应的RT，并绘lnRT-1/T曲线，即可求得A与B。常用半导体热敏电阻的B值约 为 1500～5000K之间。 不同的温度时RT有不同的值，电桥的U0也会有相应的变化。可以根据U0与T的函数关系，经标定后，用 U0测量温度T，但这时U0与T的关系是非线性的，显示和使用不是很方便。这就需要对热敏电阻进行线性化。 线性化的方法很多，常见的有： ①串联法。 通过选取一个合适的低温度系数的电阻与热敏电阻串联， 就可使温度与电阻的倒数成线性 关系；再用恒压源构成测量电源，就可使测量电流与温度成线性关系 ②串并联法。在热敏电阻两端串并联电阻。总电阻是温度的函数,在选定的温度点进行级数展开，并 令展开式的二次项为 0，忽略高次项,从而求得串并联电阻的阻值，这样就可使总电阻与温度成正比，展开 温度常为测量范围的中间温度。详细推导可由学生自己完成。 ③非平衡电桥法。选择合适的电桥参数，可使电桥输出与温度在一定的范围内成近似的线性关系。 ④用运算放大的结合电阻网络进行转换，使输出电压与温度成一定的线性关系
一文看懂非平衡电桥和平衡电桥的区别
一文看懂非平衡电桥和平衡电桥的区别
电桥一般分线式电桥和箱式电桥，其原理基本上是一样的，就是一组接有好多电阻和电表的电路图，当线路某两个特定的接点的电势相等时，就称其平衡电桥，常用它来精确地测电阻。
有平衡电桥与不平衡电桥两种。
什幺是非平衡电桥
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。
非平衡电桥的桥路形式
1、等臂电桥
电桥的四个桥臂阻值相等，即R1=R2=R3=RX0；其中RX0是RX的初始值，这时电桥处于平衡状态，U0=0。
非平衡电桥的原理和应用
非平衡电桥的原理和应用非平衡电桥的原理和应用一、实验目的1、掌握非平衡电桥的工作原理以及与平衡电桥的异同2、掌握利用非平衡电桥的输出电压来测量变化电阻的原理和方法3、学习与掌握根据不同被测对象灵活选择不同的桥路形式进行测量4、掌握非平衡电桥测量温度的方法，并类推至测其它非电量二、实验原理(一)非平衡电桥的原理图见图1I 0+ RRx2RLU0 R3R1-E图一非平衡电桥在构成形式上与平衡电桥相似，但测量方法上有很大差别。
平衡电桥是调R2节R使I=0，从而得到，非平衡电桥则是使R、R、R保持不变，R变化时RX,,R330123XR1则U变化。
再根据U与R的函数关系，通过检测U的变化从而测得R，由于可以检测00X0X连续变化的U，所以可以检测连续变化的R,进而检测连续变化的非电量。
0X(二)用非平衡电桥测温度方法热敏电阻具有负的电阻温度系数，电阻值随温度升高而迅速下降，这是因为热敏电阻由一些金属氧化物如FeO、MgCrO等半导体制成，在这些半导体内部，自由电子数目随3424温度的升高增加得很快，导电能力很快增强;虽然原子振动也会加剧并阻碍电子的运动，但这种作用对导电性能的影响远小于电子被释放而改变导电性能的作用，所以温度上升会使电阻值迅速下降。
热敏电阻的电阻温度特性可以用下述指数函数来描述:B (11) TR,AeT式中A为常数。
B为与材料有关的常数，T为绝对温度。
为了求得准确的A和B，可将式(11)两边取对数B lnRlnAT,，T (12)用非平衡电桥进行线性化设计的方法如下:在图一中，R、R、R为桥臂测量电阻，具有很小的温度系数，Rx为热敏电阻，由于123只检测电桥的输出电压，故R开路，这时 L(13) 21RR,,0U,,,E,,213R，RxR，R,,BT其中 R,AeX可见U是温度T的函数，将U在需要测量的温区中点T处按泰勒级数展开 001(14) ,U0,U01，U01(T,T1)，Un ,112n(n),,，Un,U(T,T)U(T,T)011011,其中(15) ,n32n!,U01(T,T1)式中U为常数项，不随温度变化。
直流非平衡电桥
实验名称：直流非平衡电桥的应用
——数字温度计的设计Array姓名学号班级
桌号同组人
本实验指导教师实验地点：基础教学1106室
实验日期20 年月日时段
一、实验目的：
1. 掌握直流非平衡电桥的工作原理及与直流平衡电桥的异同；
2. 学习直流非平衡电桥的使用方法；
3. 学习传感器非线性特性的线性化设计
4.用直流非平衡电桥设计一款数字温度计。
二、实验仪器与器件：
1、DHQJ-1型非平衡电桥、导线若干；
2、DHW-1型温度传感实验装置（铜电阻、热敏电阻）；
三、实验原理：
1．直流平衡电桥、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）。
平衡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），测量精度很高。
但平衡的调节要求严格，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中。
尤其在传感器技术越来越广泛应用于各种非电学量测量情况下，智能检测和自动控制系统中，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，这些元件的电阻值随待测物理量（如温度、压力）的变化而相应改变，电桥处于非平衡状态。
利用非平衡电桥可以很快连续测量这些传感元件电阻的变化，由此获得这些物理量变化的信息。
本实验就是利用直流非平衡电桥的特点设计一款数字温度计。