大学物理实验大学物理实验直流非平衡电桥n 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。n 本实验即应用非平衡电桥测量金属电阻的温度系数。直流非平衡电桥直流非平衡电桥实验仪器实验仪器实验原理实验原理实验内容实验内容操作要点操作要点数据处理数据处理问题思考问题思考项目项目 实验原理实验原理1、非平衡电桥 调节4个电阻，使 、两点间等电势，则电桥处于平衡态。若某一个臂或几个臂是传感元件，其阻值可随待测物理量的改变而变化，电桥处于非平衡态，此时 、之 间 电势不相等。电势差的大小反映了电阻的变化情况。若在两点间接入电流计，则有电流流过。测量两点间的不平衡电压（或电流），即可了解电路中电阻的变化情况，从而获得待测物理量的变化。2、非平衡电桥工作原理、非平衡电桥工作原理设电桥平衡时当电阻变化为时，电桥失去平衡。实验中所用数字电压表且令则有：当时有近似的线性关系：设置时，。此时则有：及3、非平衡电桥的工作特性（1）输出电压灵敏度零点电压灵敏度：（2）非线性误差）非线性误差定义定义4、金属电阻温度系数 对于多数金属电阻，随温度的升高阻值增加，在一定的温度范围内，二者的关系为：对于本实验中所用的金属电阻，在 50100的范围内，变化很小，可视为常量：因此得到实验公式：实验仪器实验仪器 稳压电源标准电阻箱（4个）数字电压表铜电阻样品水银温度计加热装置实验内容之一实验内容之一实 验 电 路1、研究非平衡电桥特性记录各阻值下所对应的不平衡电压，作 图。自组电桥自组电桥实验内容之二实验内容之二2、测量铜电阻的电阻温度系数、测量铜电阻的电阻温度系数 在原电路中用铜电阻代替 ，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 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 。操作要点操作要点 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。数据处理之一数据处理之一404.0408.0412.0416.0420.01、研究非平衡电桥特性 作 ，由图中求出最大非线性误差 和零点灵敏度 D ，与理论值比较。数据处理之二数据处理之二2、测量铜电阻的电阻温度系数、测量铜电阻的电阻温度系数次 数 12345678910 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 。问题思考问题思考 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。