交流电桥实验报告
交流电桥

c
• 调节电桥达平衡时通过交流平衡指示器G的电流为0, 此时c,d两点等势。
当电桥平衡时, 由此可得
I cd 0
c
I1 I 2
则 即
I3 I 4 U cb U db
a
Z1
G
Z2
b
U ac U ad
I1Z1 I 4 Z 4
I 1 Z1 I 4 Z 4 I 2 Z 2 I3Z3
Z1Z 3 Z 2 Z 4 将各阻抗值带入电桥平衡条件, 方程两边实部和虚部分别相等,可得 1 3 2 4
C x Rx tan Ra Cn Rb Rb Rn Ra Rx C x Rn Cn
⑺
实验时反复调节 Cn 和 Rn 的值,直到电桥示零器读数达 最小,电桥平衡,读出电桥平衡时 Cn , Rn 的值,带入⑺ 式即可算出待测电容、损耗电阻和损耗因子。 ⑺式中 2f ,f为交流电源频率。
Z1Z 3 Z 2 Z 4 将各阻抗值带入电桥平衡条件, 1 3 2 4 方程两边实部和虚部分别相等,可得
Ra Cn C x Rb Rb Rn Rx Ra 1 1 D tan C x Rx Cn Rn
主要内容
实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容
重点:交流电桥的实验原理 难点:交流电桥的调节平衡的方法
数据记录 数据处理 注意事项 思考题目
实验目的
1.了解交流电桥结构特点; 2.学习和掌握交流电桥的平衡条 件和测量原理及调节平衡的方法; 3.学会用交流电桥测电感、电容 的方法。
实验仪器 交流电桥实验仪 :DH4518型
(阻抗条件式) —— 模平衡条件 Z1Z 3 Z 2 Z 4 1 3 2 4 (相角条件式) —— 相位平衡条件
交流电桥 大学物理实验

交流电桥一.引言直流电桥是精测直流电阻的仪器,本实验所研究的交流电桥则是用来测量交流电路中各种元件参数的仪器。
除可测量交流电阻、电感、电容外,还可测量与电感、电容有关的其他物理量,如互感、介电常数、导磁率等。
可见交流电桥在交流测量方面的用途十分广泛。
交流电桥因测量任务的不同而有各种不同的形式,但只要掌握了它的基本原理和测量方法,对于各种形式的交流电桥都比较容易掌握。
本实验通过几种常用交流电桥电路来测量电感、电容等参数,以加深了解交流电桥的平衡原理、掌握调节交流电桥平衡的方法。
二.目的要求1.掌握交流电桥的平衡条件和测量原理。
2.掌握交流电桥平衡的调节方法。
3.学会使用LCR数字电桥测量电感、电容等元件参数。
三.原理需要了解以下内容:1.电感、电容元件的等效电路及有关参数2.交流电桥及其平衡条件3.常用的交流电桥电路(1)电感电桥(2)麦克斯韦(Maxwell)电桥y 电桥(3)海氏(Ha s)(4)电容电桥4.交流电桥平衡的调节四.仪器用具无感电阻箱三个(其中一个固定置放1000Ω,0.1级),标准电感一个(0.1H,0.1级),标准电容一个(0.1μF,0.2级),信号发生器一台,交流毫伏表一台,待测电感(约0.12H),待测电容(约0.1μF),LCR数字电桥。
五.实验内容1.按本实验所述三种测量电感电桥中任选一种且自组,测量待测电感线圈的电感量L X、损耗电阻r X及品质因数Q,测量频率为1KHz。
2.测量待测电容器的电容量C X、损耗电阻r X及损耗因数tanδ,测量频率为1KHz。
3.用LCR数字电桥分别测量待测电感的电感量L X、损耗电阻r X、品质因数Q和待测电容的电容量C X、损耗电阻r X及损耗因数tanδ。
4.将数字电桥与自组桥测得的结果相比较。
六.注意事项1.仪器用具较多,位置摆放要适当,避免因导线纵横交错而干扰指示器的正常工作。
2.接线时,各仪器的接线柱不可拧得过死;调节时,各仪器旋钮不可过力旋转,以免将它们损坏或将其内部接线扭断。
电桥实验报告

电桥实验报告电桥实验报告一、实验目的:1.掌握电桥的基本原理和使用方法;2.通过电桥实验验证电阻定律。
二、实验仪器:电桥、待测电阻、已知电阻、电源、导线等。
三、实验原理:电桥是一种基于电阻平衡原理的测量仪器,通常由两个串联的电阻和两个并联的电阻组成。
在电桥实验中,通过调节电桥中的电阻,使电桥两端电压为零,达到电阻平衡。
应用电桥实验可以测量未知电阻的值。
四、实验步骤:1.将电桥的电源接通,并调节电源电压,保证电压适中;2.将待测电阻与一个已知电阻R串联,与另一个已知电阻S并联,连接到电桥的两边;3.调节电阻R和S的大小,使电桥两端电压为零;4.记录调节到平衡状态时,电桥上R和S的阻值。
五、实验结果:根据实验数据计算得到的未知电阻值与理论值进行比较,验证电阻定律的正确性。
六、实验分析:在实验中,如果测到的未知电阻值与理论值偏差较大,可能是测量仪器的误差引起的。
另外,实验过程中要注意调节角度的准确性,保证电桥实验的准确性。
七、实验总结:通过本次电桥实验,我掌握了电桥的基本原理和使用方法,并成功验证了电阻定律的正确性。
在实验过程中,我遇到了一些问题,但通过认真调节和记录,最终取得了令人满意的实验结果。
此次实验加深了我对电桥的理解,提高了我在实验操作及数据处理方面的能力。
八、实验心得:电桥实验是电学实验中非常经典且重要的一种实验,通过实验我不仅增加了一些操作经验,还进一步加深了对电桥的理解。
在实验过程中,我能够认真、细致地进行实验操作,并对实验结果进行分析和总结。
通过实验,我发现实践是检验理论的有效手段,只有通过实践才能更好地理解和掌握所学的知识。
因此,以后我会继续积极参与实验,不断提高实验能力和科学素养。
13实验十三 交流电桥

1、串联电阻式测量电容 按图连线,选择Cx为0.01μF进行实验。 根据公式 Rb Rx Rn Ra Ra C X Cn Rb
D tg Cn Rn
选择Ra为1KΩ,选Cn为0.01μF,调节Rb 和Rn使检流计指示最小,可见这时Rb也该在 1KΩ左右。注意:应先将灵敏度调小使指针 在表头的刻度的60%范围内,再调节Rb和Rn 使检流计指示最小,直至灵敏度最高,而指 针指示最小,这是电桥已平衡。 再根据公式计算出Cx、Rx、D。也可根 据公式选择其他档的Cn、Ra测量,但是, CnRn的选择必须满足:
一、电容电桥 1、被测电容的等效电路
UR IR D tg CR I UC C
2(b)矢量图
图3(a)有损耗电容器的并联等效电路
图3(b)矢量图
U IR 1 R D tg I C C U C R
应当指出,在图2b和图3b中,δ=90°-φ 对两种等效电路都 是适合的,所以不管用哪种等效电路,求出的损耗因数是一 致的。
相应的测量结果为
LX Rb RaCn Rb RX Ra Rn
(11)
被测对象的品质因数Q为
Q
LX
RX
RnCn
(12)
它的平衡是与频率无关,应用范围较广 。
三、电阻电桥
测量电阻时采用惠斯登电桥,当检流计G 平衡时,cd两点为等电位,则: I1=I2,I3=I4 下式成立: I1R1=I4R4, I2R2=I3R3 于是有 R1 R4 R2 R3
所以 Z1Z3=Z2Z4 (1) 上式就是交流电桥的平衡条件,它说明: 当交流电桥达到平衡时,相对桥臂的阻抗的 乘积相等。 由图1可知,若第一桥臂由被测阻抗ZX构 成,则
电桥特性实验报告

一、实验目的1. 理解并掌握电桥的基本原理和测量方法。
2. 熟悉不同类型电桥(如惠斯通电桥、双臂电桥、交流电桥)的特性和应用。
3. 学习如何通过调节电桥参数来达到平衡状态,并利用电桥测量电阻、电容和电感等参数。
4. 分析实验数据,评估电桥的测量精度和误差来源。
二、实验原理电桥是一种测量电阻、电容和电感等参数的电路。
它由四个桥臂组成,通过调节桥臂参数使电桥达到平衡状态,从而实现参数的测量。
1. 惠斯通电桥:由四个电阻组成,用于测量未知电阻值。
当电桥平衡时,电桥对角线上的电位相等,通过测量已知电阻和未知电阻的比值,可以计算出未知电阻的值。
2. 双臂电桥:由四个电阻和一个电流源组成,用于测量低电阻值。
通过采用四端接法,可以消除接触电阻的影响,提高测量精度。
3. 交流电桥:由电阻、电容和电感等元件组成,用于测量电容、电感和品质因数等参数。
通过调节电桥参数,使电桥达到平衡状态,可以计算出待测元件的参数。
三、实验仪器与设备1. 惠斯通电桥实验仪2. 双臂电桥实验仪3. 交流电桥实验仪4. 待测电阻、电容和电感5. 检流计6. 交流电源7. 导线8. 计算器四、实验内容与步骤1. 惠斯通电桥实验:(1) 按照电路图连接惠斯通电桥实验仪。
(2) 调节已知电阻和未知电阻的比值,使电桥达到平衡状态。
(3) 记录已知电阻和未知电阻的值,计算未知电阻的测量结果。
2. 双臂电桥实验:(1) 按照电路图连接双臂电桥实验仪。
(2) 调节已知电阻和未知电阻的比值,使电桥达到平衡状态。
(3) 记录已知电阻和未知电阻的值,计算未知电阻的测量结果。
3. 交流电桥实验:(1) 按照电路图连接交流电桥实验仪。
(2) 调节电桥参数,使电桥达到平衡状态。
(3) 记录待测元件的参数,计算电容、电感和品质因数的测量结果。
五、实验数据与处理1. 记录实验数据,包括已知电阻、未知电阻、电容、电感等参数的测量值。
2. 分析实验数据,计算测量结果的平均值和标准偏差。
用数字电桥测交流参数实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除用数字电桥测交流参数实验报告篇一:用数字电桥测交流参数篇二:数字电桥测交流参数实验报告四川大学网络教育学院实验报告实验名称:用数字电桥测交流参数学习中心兴城奥鹏学习中心姓名杨井均学号实验内容:用Th2080型LcR数字交流电桥测量RLc的各种参数,了解电阻、电容、电感的特性实验内容:1.加电首先将电源线带Iec一端接到电桥左后方的Iec插座上,另一端插入合适的电源插座上,搬动电桥左后方的船形开关,即使电桥通电。
通电后,显示器、量程及功能指示器随之变亮。
电桥可自动置于电感、电容测量档,并联等效及1Khz频率状态。
正常情况下,内部电路加电几秒钟后即能稳定,便可进行测量。
2.被测元件的接入方法⑴通常径向引线的元件可直接插入组合测试夹夹板内,而接入特殊柔性引线的元件时,应借助夹板离合器进行,该离合装置位于测试夹的正下方。
⑵接入轴向引线元件时,为避免扭折引线,可采用轴向转接头,先把这两个配件分别插入测试夹的两端,再将其间距调正到适合元件测量的位置,然后便将轴向引线元件插入两端的配件夹内。
⑶在轴向转接头必需相当牢固定的场合,如在测量大量的同类元件时,需采用支撑板。
安装支撑板:首先把轴向转接头调整到适当的位置上,然后将支撑板悬置于轴向转接头上方,让每个轴向转接头穿过支撑板上的槽缝,放好支撑板,将固定螺钉对准电桥面板上的螺孔,最后上紧螺钉。
注意:安装时不易将螺钉拧得过紧。
注意:本电桥虽能够对充电电容接入测试进行防护,但最好应将充电电容经适当电阻放电后才进行测量。
3.控制按键的操作控制装置由6个接键构成,分上下两排于仪器面板右上方,图1-37所示。
上排每个按键配有一支红色(LeD)发光二极管,按动一下发出红光表示该功能有效。
下排每个按键配有两支红色(LeD)发光二极管,这些红色发光二极管分别用来指示各功能按键控制状态。
按动任一按键,如果是上方的LeD亮,要改变此状态,需重新再按一下,就换为下方的LeD亮。
数字电桥测交流参数实验报告
数字电桥测交流参数实验报告数字电桥测交流参数实验报告四川大学网络教育学院实验报告实验名称:用数字电桥测交流参数学习中心兴城奥鹏学习中心姓名杨井均学号201*04545231实验内容:用TH2080型LCR数字交流电桥测量RLC的各种参数,了解电阻、电容、电感的特性实验内容:1.加电首先将电源线带IEC一端接到电桥左后方的IEC插座上,另一端插入合适的电源插座上,搬动电桥左后方的船形开关,即使电桥通电。
通电后,显示器、量程及功能指示器随之变亮。
电桥可自动置于电感、电容测量档,并联等效及1KHz频率状态。
正常情况下,内部电路加电几秒钟后即能稳定,便可进行测量。
2.被测元件的接入方法⑴通常径向引线的元件可直接插入组合测试夹夹板内,而接入特殊柔性引线的元件时,应借助夹板离合器进行,该离合装置位于测试夹的正下方。
⑵接入轴向引线元件时,为避免扭折引线,可采用轴向转接头,先把这两个配件分别插入测试夹的两端,再将其间距调正到适合元件测量的位置,然后便将轴向引线元件插入两端的配件夹内。
⑶在轴向转接头必需相当牢固定的场合,如在测量大量的同类元件时,需采用支撑板。
安装支撑板:首先把轴向转接头调整到适当的位置上,然后将支撑板悬置于轴向转接头上方,让每个轴向转接头穿过支撑板上的槽缝,放好支撑板,将固定螺钉对准电桥面板上的螺孔,最后上紧螺钉。
注意:安装时不易将螺钉拧得过紧。
注意:本电桥虽能够对充电电容接入测试进行防护,但最好应将充电电容经适当电阻放电后才进行测量。
3.控制按键的操作控制装置由6个接键构成,分上下两排于仪器面板右上方,图1-37所示。
上排每个按键配有一支红色(LED)发光二极管,按动一下发出红光表示该功能有效。
下排每个按键配有两支红色(LED)发光二极管,这些红色发光二极管分别用来指示各功能按键控制状态。
按动任一按键,如果是上方的LED亮,要改变此状态,需重新再按一下,就换为下方的LED亮。
下面对各按键功能作说明:⑴LC--R按键此键用来决定显示电抗还是电阻元件测量值,若按亮“LC”左侧的LED,电桥即可测量电感或电容。
用数字电桥测交流参数实验报告
用数字电桥测交流参数实验报告竭诚为您提供优质文档/双击可除用数字电桥测交流参数实验报告篇一:用数字电桥测交流参数篇二:数字电桥测交流参数实验报告四川大学网络教育学院实验报告实验名称:用数字电桥测交流参数学习中心兴城奥鹏学习中心姓名杨井均学号实验内容:用Th2080型LcR数字交流电桥测量RLc的各种参数,了解电阻、电容、电感的特性实验内容:1.加电首先将电源线带Iec一端接到电桥左后方的Iec插座上,另一端插入合适的电源插座上,搬动电桥左后方的船形开关,即使电桥通电。
通电后,显示器、量程及功能指示器随之变亮。
电桥可自动置于电感、电容测量档,并联等效及1Khz频率状态。
正常情况下,内部电路加电几秒钟后即能稳定,便可进行测量。
2.被测元件的接入方法⑴通常径向引线的元件可直接插入组合测试夹夹板内,而接入特殊柔性引线的元件时,应借助夹板离合器进行,该离合装置位于测试夹的正下方。
⑵接入轴向引线元件时,为避免扭折引线,可采用轴向转接头,先把这两个配件分别插入测试夹的两端,再将其间距调正到适合元件测量的位置,然后便将轴向引线元件插入两端的配件夹内。
⑶在轴向转接头必需相当牢固定的场合,如在测量大量的同类元件时,需采用支撑板。
安装支撑板:首先把轴向转接头调整到适当的位置上,然后将支撑板悬置于轴向转接头上方,让每个轴向转接头穿过支撑板上的槽缝,放好支撑板,将固定螺钉对准电桥面板上的螺孔,最后上紧螺钉。
注意:安装时不易将螺钉拧得过紧。
注意:本电桥虽能够对充电电容接入测试进行防护,但最好应将充电电容经适当电阻放电后才进行测量。
3.控制按键的操作控制装置由6个接键构成,分上下两排于仪器面板右上方,图1-37所示。
上排每个按键配有一支红色(LeD)发光二极管,按动一下发出红光表示该功能有效。
下排每个按键配有两支红色(LeD)发光二极管,这些红色发光二极管分别用来指示各功能按键控制状态。
按动任一按键,如果是上方的LeD亮,要改变此状态,需重新再按一下,就换为下方的LeD亮。
大学物理实验交流电桥测电容和电感
交流电桥测电容和电感[实验目的]1. 掌握交流电桥的平衡原理和调节平衡的方法。
2. 用自组交流电桥测量电感L 和电容C 及其损耗。
[实验仪器]电阻箱,标准电容箱,交流毫伏表,音频信号发生器,待测电感和电容。
[实验原理]电桥是一种用比较法对电学参量进行精确测量的仪器。
电桥分为直流电桥和交流电桥两类。
直流电桥是测量电阻的基本仪器之一,交流电桥是测量各种交流阻抗的基本仪器,如电容的电容量,电感的电感量等。
此外还可利用交流电桥平衡条件与频率的相关性来测量与电容、电感有关的其他物理量,如互感、磁性材料的磁导率、电容的介质损耗、介电常数和电源频率等,其测量准确度和灵敏度都很高,在电磁测量中应用极为广泛。
常用的交流电桥电路有:西林电桥、电容比较电桥、麦克斯韦(Maxwell )电桥、海氏(Hay ’s )电桥。
交流电桥因测量任务的不同而有各种不同的形式,但只要掌握了它的基本原理和测量方法,对于各种形式的交流电桥都比较容易掌握。
如图1所示是交流电桥的原理线路。
它与直流电桥相似,也是由四个桥臂构成,但桥臂中含有交流元件。
图1图中E 为交流电源,D 为交流平衡指示器,通常可用耳机或由电子线路构成的指示器(如电子管或晶体管毫伏表,示波器等)。
交流电桥四个桥臂的阻抗通常用复阻抗表示。
AC 称电源对角线,BD 称测量对角线。
一、交流电桥的平衡条件与直流电桥平衡电路类似。
考虑到平衡时,B 、D 两点在任意瞬时电位都相等,没有电流流过平衡指示器 ,有1234,I I I I == (1)根据交流电路欧姆定律还有1144I Z I Z = (2)2233I Z I Z = (3)(2)、(3)两式相除,并考虑到(1)式,可得到14132423Z Z Z Z Z Z Z Z == 或 (4) 式(4)称为交流电桥的平衡条件方程式,可以表述为:桥路相对两臂的复阻抗乘积相等。
由(1)式可以看出,交流电桥的平衡条件在形式上和直流电桥是完全相同的,但它们的物理意义却有着很大的差别。
交流电桥的原理及应用实验
交流电桥的原理及应用实验交流电桥是一种可以测量电阻和电容的电路,采用物理原理可以准确测量物体的电阻和电容值,是现代电子实验中常用的一种仪器。
交流电桥基于维纳电桥,将交流电源、调节电阻、标准电容或电阻、待测物体等四个电路分别组成四个臂,通过比较电阻和电容的方式来测量待测电器件,它可以测量准确度高、测量范围广,具有使用方便等优点,成为电子学、电力学、材料科学等领域中重要的测试方法和工具。
交流电桥具有许多应用,在电子开发、材料测试等领域有极为广泛的应用,下面简单介绍几种主要应用:1.测量电阻值:在真空管、半导体器件、电阻器和电容器等电子器件中,通过交流电桥可以准确地测量电位器的电阻值、变阻器的调整效应、电阻器的线性度等参数,从而提高电阻器的制造工艺、提高电阻器的稳定性和精度,可以有效地提高电子器件的质量和性能。
2.测量电容值:在电子学中,交流电桥可以测量各种电容器、电池和电感器等被测物体,它可以测量电容精确、灵敏、快速,所以被广泛应用于电子电路的设计、测试和生产。
3.测量电感值:交流电桥可以用于测量各种电感器的电感值,包括电感式传感器、变压器、电感式电阻器等。
这种测量方法具有精度高、范围广的优点,被广泛应用于电气工程科学中。
4.校准仪器:交流电桥还可以用于校准电子仪器,如半导体仪表、高频仪器、计算机测量系统等,通过与标准器的比较,可以检验和更正仪器的误差,使其达到准确的测量状态。
5.质量检测:交流电桥也可以用于生产过程中的电子元器件、电子产品的质量检测,如检测电容器的极性、电阻器的线性度、半导体晶体输出功率、电感器的损耗等。
交流电桥的实验原理是将交流电桥与待测电阻或电容并联或串联起来,使其形成一个交流电路。
在测试中,只有当交流电路中的电势差达到零时,才能认为整个交流电路达到平衡状态。
为了使得达到平衡状态的时间最短,我们一般使用极其准确的自动电位差检测实现电路的调整。
通过调节电桥中的几个电阻和电容,使得瞬时电流为零,从而得到待测电阻或电容的值。