非平衡直流电桥实验报告
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。
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。
【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。
非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数实验报告
一、 名称：非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数 二、 目的：1、掌握非平衡电桥的工作原理。
2、了解金属导体的电阻随温度变化的规律。
3、了解热敏电阻的电阻值与温度的关系。
4、学习用非平衡电桥测定电阻温度系数的方法。
三、 仪器：1、热敏电阻。
2、数字万用表。
3、ZX-21型电阻箱。
4、滑线变阻器。
5、固定电阻器。
6、水浴锅。
7、温度计。
8、直流稳压电源等。
四、 原理：热敏电阻由半导体材料制成，是一种敏感元件。
其特点是在一定的温度范围内，它的电阻率T ρ随温度T 的变化而显著地变化，因而能直接将温度的变化转换为电量的变化。
一般半导体热敏电阻随温度升高电阻率下降，称为负温度系数热敏电阻（简称“NTC ”元件），其电阻率T ρ随热力学温度T 的关系为 T B T e A /0=ρ…（5），式中0A 与B 为常数，由材料的物理性质决定。
也有些半导体热敏电阻，例如钛酸钡掺入微量稀土元素，采用陶瓷制造工艺烧结而成的热敏电阻在温度升高到某特定范围（居里点）时，电阻率会急剧上升，称为正温度系数热敏电阻（简称“PTC ”元件）。
其电阻率的温度特性为：TB T eA ⋅'=ρρ…（6），式中A '、ρB 为常数，由材料物理性质决定。
在本实验中我们使用的是负温度系数的热敏电阻。
对于截面均匀的“NTC ”元件，阻值T R 由下式表示： T B TT e SlA S l R /0==ρ (7)，式中l 为热敏电阻两极间的距离，S 为热敏电阻横截面积。
令SlA A 0=，则有： T B T Ae R /=…（8），上式说明负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高按指数规律下降，如图2所示，可见其对温度的敏感程度比金属电阻等其它感温元件要高得多。
由于具有上述性质，热敏电阻被广泛应用于精密测温和自动控温电路中。
对（8）式两边取对数，得A T BR T ln 1ln +=…（9），可见T R ln 与T1成线性关系，若从实验中测得若干个T R 和对应的T 值，通过作图法可求出A (由截距A ln 求出)和B (即斜率)。
直流非平衡电桥实验报告
直流非平衡电桥实验报告直流非平衡电桥实验报告引言：直流非平衡电桥是一种常用的电路实验装置，用于测量电阻、电容和电感等元件的参数。
本实验旨在通过搭建直流非平衡电桥电路，测量未知电阻的阻值，并探究电桥在不同条件下的工作原理和特性。
实验装置和原理：实验所需装置包括直流电源、电阻箱、电桥、万用表等。
电桥由两个相互平行的电阻分支和两个相互垂直的电阻分支组成。
当电桥电路中电流平衡时，称为平衡状态，此时电桥两侧电压相等，电桥不会有输出电压。
而当电桥电路中存在非平衡时，即电桥两侧电压不等，电桥会产生输出电压，通过测量输出电压的大小可以得到未知电阻的阻值。
实验过程：1. 搭建电桥电路：将电阻箱与电桥的相应分支连接，将未知电阻与电桥的其他分支连接，将电源与电桥连接。
2. 调节电阻箱的阻值：通过改变电阻箱的阻值，使电桥电路达到平衡状态。
3. 测量输出电压：使用万用表测量电桥输出端的电压值，记录下来。
4. 计算未知电阻的阻值：根据实验所用电桥的参数和测得的输出电压值，利用相关公式计算未知电阻的阻值。
实验结果与分析：经过一系列的实验操作和测量，我们得到了一组实验结果。
根据这些数据，我们可以进一步分析电桥的工作原理和特性。
首先，我们可以观察到电桥的平衡状态与非平衡状态之间的差异。
在平衡状态下，电桥两侧电压相等，电桥不会有输出电压。
而在非平衡状态下，电桥两侧电压不等，电桥会产生输出电压。
这说明电桥的工作原理是基于电压差的测量，通过测量电桥两侧的电压差来判断电路中是否存在非平衡。
其次，我们可以观察到电桥输出电压的变化规律。
当电桥电路中存在非平衡时，输出电压的大小与非平衡程度成正比。
即非平衡越大，输出电压越大。
这说明电桥的输出电压可以作为一个定量的指标，用来衡量电路中非平衡的程度。
最后，我们可以利用实验结果计算未知电阻的阻值。
根据电桥的参数和测得的输出电压值，我们可以利用相关公式进行计算。
这样，我们就可以通过电桥实验来测量未知电阻的阻值，从而实现对电阻元件的参数测量。
(普通物理实验)非平衡电桥
注意绝对误差取一位，及末尾对齐
思考题：
1. 如何判断小球在作匀速运动？
答：测量小球下落过程中不同段的路程和以及对应的时间和， 由求出这两段路程的平均速度，比较这两个速度看是否相等。 如果大致相等的，由此可以判断小球在做匀速运动。
2. 斯托克斯定理成立的条件是什么？实验室对这些条件都满 足吗? 对不满足的条件如何处理？
阻。 2．热敏电阻有什么样的温度特性？为什么要用非平衡电
桥而不是平衡电桥测量热敏电阻的温度特性？ 答：电阻值随温度变化而变化。
若用惠斯登电桥测量电阻时，电桥应调到平衡状态。由 于被测电阻阻值变化很快，电桥很难调到平衡，这时用 非平衡电桥测量较为方便。它不需调平衡，即不需要Ig ＝0，而是通过Ig求电阻。
答：光滑的小球在无限宽广的均匀液体中下落，并无涡流产生。 实验中小球是在内径为D的玻璃圆筒中的液体里下落，不能满 足无限深广的条件。但当圆筒直径比小球直径大很多、液体 高度远远大于小球直径时，其差异是微小的，所以只需在斯 托克斯公式后面加一项修正值。
3. 为什么要用（1）式计算粘滞系数，而不用（5）式？
除此之外，还可以用数字多用 表（电阻档）代替惠斯登电桥。
1 落球法测量粘滞系数
测量原理： ( ' )gd 2t
1
18l
(1 2.4 d )(11.6 d )
D
H
D
修正项
起初速度小，重力大于其余两个 力的合力，小球向下作加速度越 来越小的加速运动；随着速度的 增加，粘滞阻力也相应的增大，
合力相应的减小。
均错下：落部由于时分d不间学是，生独立最求的后出变带量了，到5不个粘可小用滞误球系差的传数平递的公均式公直求式相径中对，误计差再算。求。平
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
非平衡电桥是一种可测量电路中存在的微小电阻差异的实验方法，该方法常见于电学、电化学、和化学等实验领域中。
它的实验原理基于连接四个导体端点（a、b、c、d）的电桥，其中为了使电桥处于非平衡状态，一个电压源必须连接到电桥的两个正方形开口上。
在这种状态下，当加到电桥上的电量有所区别时，在电路中就会生成一些电流。
通过调节
电阻，可以让电流趋于零。
通过电流、电阻的变化，我们就可以在实验中测量出电桥中的
微小电阻差异。
实验的第一步是计算出初始电阻的值。
我们先测定了标准电阻值，再以电桥中最大电
阻作为参照量，将其与标准电阻器和称重器中冷态的电阻进行比较。
之后进行数据的对比
和处理并得到测定出来的其它电阻的值。
我们得到了实验结果表，根据表中的值我们可以
推算出各个测定的电阻值。
本次实验的结果表明，非平衡电桥可以成功地测量微小电阻差异。
这种实验方法在许
多领域都具有重要的应用，例如工业、医疗、科学研究、和军事等。
无论何时，当我们需
要测量电路中的微小电阻差异时，非平衡电桥都是一种非常有用的实验方法。
非平衡直流电桥的原理和应用实践报告
非平衡直流电桥的原理和应用实践报告下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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直流非平衡电桥
( R1 / R1)
作 U g ，由图中求出最大非线性误
差 SV 0 和零点灵敏度 D ，与理论值比较。
数据处理之二
2、测量铜电阻的电阻温度系数
次 数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
T (℃)
U0 (V )
用作图法和最小二乘法处理数据，进
而求出铜的电阻温度系数 。
实验中的4个电阻箱，由于 其仪器误差不一定一致，虽然4 个电阻箱示值一样，但是实际阻 值不一定相同，因此，组成电桥 后，应适当调节 ，以使电桥 达到平衡。
R2
数据处理之一
1、研究非平衡电桥特性
R1 R2 R3 R4 400
E 4V
R1() 404.0 408.0 412.0 416.0 420.0
记录各阻值下所对应的不
平衡电压，作 U g
图。
实验内容之二
2、测量铜电阻的电阻温度系数
在原电路中用铜电阻代替 R1 ，将其 置于加热装置中，在室温下调电桥平衡。 然后加热铜电阻，每隔 5℃记录相应的U g 值 ，共测10个数据。
用作图法和最小二乘法处理数据，进
而求出铜的电阻温度系数 。
操作要点
问题思考
本实验采用高内阻电压表测量UR 来确定电阻的变化。试改用电流表测 量IR 来测量电阻的变化。
直流非平衡电桥
直流非平衡电桥相对平衡电桥而言，在 工程技术中应用更为广泛，比如有些电阻准 确度要求不高，但需要连续快捷的测量，就 要应用非平衡电桥。由于传感器的广泛应用， 在非平衡电桥中，某一个臂或几个臂可以是 传感元件，其阻值可随某一物理量的变化而 相应改变，用非平衡电桥可以快速连续地测 定其阻值的改变，因此可以得到该物理量的 变化信息，从而完成一定的测量。
非平衡直流电桥实验报告
非平衡直流电桥实验报告实验名称：非平衡直流电桥实验实验目的：1.理解直流电桥的工作原理；2.掌握非平衡直流电桥的测量方法；3.学会使用直流电桥测量未知电阻。
仪器与材料：1.非平衡直流电桥装置；2.电源；3.电阻箱；4.未知电阻；5.导线；6.电压表。
实验原理：直流电桥是一种用电桥原理来测量电阻值的仪器。
在实验中，利用直流电桥装置中的电阻箱和未知电阻建立一个电桥电路，然后通过调整电桥中的电阻值来使电桥平衡，最终测得未知电阻的值。
实验步骤：1.将直流电桥装置连接电源，并调整电源输出电压到适当的值；2.将电阻箱连接到电桥上，设置一个适当的已知电阻；3.将未知电阻连接到电桥上，将电压表连接到示数端口；4.调整电桥中的电阻值，使电桥示数最小；5.记录电压表示数和电桥中的电阻值；6.重复步骤4和5，直到得到稳定的测量值；7.计算未知电阻的值。
实验数据：已知电阻：R1=100Ω电阻箱设定值（Ω）电桥示数电阻箱设定值（Ω）电桥示数50 0 150 0.1600.03 1600.05700.051700.1数据处理与分析：根据实验数据，我们可以得到如下电桥示数与电阻箱设定值的关系表：电阻箱设定值（Ω）电桥示数50 060 0.0370 0.051500.11600.051700.1根据电桥原理，当电桥平衡时，电桥示数为0。
由上表可知，50Ω和150Ω的电阻箱设定值电桥示数均为0，所以未知电阻应在50Ω和150Ω之间。
对于60Ω和70Ω的电阻箱设定值，电桥示数较小但不为0，说明未知电阻值与这两组值相比较接近。
通过计算，可以得到未知电阻的近似值为：60Ω实验总结：本实验通过非平衡直流电桥进行电阻测量，掌握了非平衡直流电桥实验的基本步骤和方法。
实验中注意到电桥示数的变化，并根据示数的变化来预测未知电阻的取值范围。
通过数据处理与分析，得出了未知电阻的近似测量值。
实验结果与预期值较为接近，实验目的达到，实验取得了满意的结果。
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非平衡直流电桥实验报告
非平衡直流电桥实验报告
引言：
非平衡直流电桥是一种用于测量电阻、电容、电感等电路元件参数的实验装置。
它通过比较电桥两侧的电势差来判断电路是否平衡，并根据非平衡的程度来计
算待测元件的数值。
本实验旨在通过搭建非平衡直流电桥，探究其原理和应用。
实验步骤：
1. 准备实验所需材料：直流电源、电阻箱、电流表、电压表、待测元件等。
2. 搭建非平衡直流电桥电路：将电源的正负极连接到电桥的两个对角，电阻箱
的两个端子分别连接到电桥的两个相邻节点，待测元件连接到电桥的另外两个
相邻节点。
3. 调节电阻箱的阻值，使电桥达到平衡状态：通过调节电阻箱的阻值，使电桥
两侧的电势差为零，即电桥平衡。
4. 测量电桥两侧的电压和电流：使用电压表和电流表分别测量电桥两侧的电压
和电流数值。
5. 计算待测元件的数值：根据电桥的原理和公式，利用测量到的电压和电流数值，计算待测元件的参数。
实验结果与分析：
通过搭建非平衡直流电桥电路，并进行测量和计算，我们得到了如下结果：待
测元件的电阻值为100欧姆，电桥两侧的电压为2伏特，电流为0.02安培。
根据电桥的公式，我们可以计算出待测元件的电阻值为100欧姆。
在实验中，我们发现电桥的平衡状态是通过调节电阻箱的阻值来实现的。
当电
桥两侧的电势差为零时，电桥达到平衡状态。
而非平衡的程度取决于电桥两侧
的电势差大小，即电压和电流的数值。
通过测量和计算，我们可以得到待测元
件的参数。
非平衡直流电桥在实际应用中有着广泛的用途。
它可以用于测量电阻、电容、
电感等电路元件的参数，帮助我们了解电路的性质和特点。
同时，非平衡直流
电桥也可以用于判断电路的故障，例如电阻的断路或短路等问题。
然而，非平衡直流电桥也存在一些局限性。
首先，它对电源的稳定性要求较高，一旦电源波动较大，可能导致电桥无法平衡。
其次，非平衡直流电桥只适用于
直流电路，对于交流电路无法进行测量。
此外，电桥的精度也受到仪器和测量
误差的影响。
结论：
通过本次实验，我们成功搭建了非平衡直流电桥，探究了其原理和应用。
通过
测量和计算，我们得到了待测元件的参数。
非平衡直流电桥在电路参数测量和
故障判断中有着重要的作用，但同时也存在一些局限性。
通过不断改进和优化，我们可以进一步提高非平衡直流电桥的精度和稳定性，使其在实际应用中发挥
更大的作用。