实验五十二非平衡电桥的原理和应用

实验五十二非平衡电桥的原理和应用实验五十二非平衡电桥的原理和应用实验五十非平衡电桥的原理和应用精编资料实验五十非平衡电桥的原理和应用. 实验五十非平衡电桥的原理和应用. 电桥可分为平衡平桥和非平衡电桥，非平衡电桥也称不平衡电桥或微差电桥。 ... 原理实验五十非平衡电桥的原理和应用电桥可分为平衡平桥和非平衡电桥，非平衡电桥也称不平衡电桥或微差电桥。以往在教学中往往只做平衡电桥实验。近年来，非平衡电桥在教学中受到了较多的重视，因为通过它可以测量一些变化的非电量，这就把电桥的应用范围扩展到很多领域，实际上在工程测量中...

实验五十二非平衡电桥的原理和应用实验五十非平衡电桥的原理和应用精编资料实验五十非平衡电桥的原理和应用. 实验五十非平衡电桥的原理和应用. 电桥可分为平衡平桥和非平衡电桥，非平衡电桥也称不平衡电桥或微差电桥。 ... 原理实验五十非平衡电桥的原理和应用电桥可分为平衡平桥和非平衡电桥，非平衡电桥也称不平衡电桥或微差电桥。以往在教学中往往只做平衡电桥实验。近年来，非平衡电桥在教学中受到了较多的重视，因为通过它可以测量一些变化的非电量，这就把电桥的应用范围扩展到很多领域，实际上在工程测量中非平衡电桥已经得到了广泛的应用。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、实验内容 1、用非平衡电桥测量线性电阻的温度特性 2、用热敏电阻为传感器结合非平衡电桥设计测量范围为10~70?的数显温度计三、实验仪器及配件 1、非平衡电桥(DHQJ-1、DHQJ-2、DHQJ-3型任选一种) 2、DHW—1A 型温度传感实验装置 3、Pt100或CU50传感器 4、2.5KΩ热敏电阻四、实验原理非平衡电桥的原理图见图1 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。平衡电桥是调节R使I=0，从而得30 R1到，非平衡电桥则是使R、R、R保持不变，R变化123XRX,R,3R2 时则U变化。再根据U与R的函数关系，通过检测U的变化从00X0 而测得R，由于可以检测连续变化的U，所以可以检测连续变化X0 的R，进而检测连续变化的非电量。 X (一) 非平衡电桥的桥路形式图 1 1、等臂电桥电桥的四个桥臂阻值相等，即R=R=R=R;其中R是123X0X0 R的初始值，这时电桥处于平衡状态，U=0 。 X0 2、卧式电桥也称输出对称电桥 216 实验五十非平衡电桥的原理和应用这时电桥的桥臂电阻对称于输出端，即R=R，R=R，但R?R 1X02312 3、立式电桥也称电源对称电桥这时从电桥的电源端看桥臂电阻对称相等即 R=R R=R 但R?R 12 X0313 4、比例电桥这时桥臂电阻成一定的比例关系，即R=KR，R=KR或R=KR，R=KR，K为比例系数。实际上这是一1230132X0 般形式的非平衡电桥。 (二)非平衡电桥的输出非平衡电桥的输出有两种情况:一种是输出端开路或负载电阻很大近似于开路，如后接高内阻数字电压表或高输入阻抗运放等情况，这时称为电压输出，实际使用中大多采用这种方式;另一种是输出端接有一定阻值的负载电阻，这时称为功率输出，简称功率电桥。下面我们分析一下电压输出时的输出电压与被测电阻的变化关系，功率电桥的输出可参见附录。根据戴维南定理，图一所示的桥路可等效为图二(a)所示的二端口网络。其中U为输出端开路的输0C出电压。R为输出阻抗，等效图见图二(b)，可见 i L3RRxR,,0U,,,E,, (1) iLi23R，RR，RxR，R,, RRxRR132 其中 R,，iR1，RxR2，R3 电压输出的情况下R??，所以有 L 3RxR,,0U,,,E,, (2) i23R，RxR，R 图二(a) ,, 令Rx=R+ΔR，Rx为被测电阻，R为其初始值，ΔR为电阻变X0X0 化量。通过整理，(1)、(2)式分别变为 L2R,R,R0U,,,E (3) iL1X023R，R(R，R，,R)(R，R) 1RE 0U,,,,R2,R1X0(R，R) (4) 1，图二(b) 1X0R，R 这是作为一般形式非平衡电桥的输出与被测电阻的函数关系。特殊地，对于等臂电桥和卧式电桥(4) 式简化为 1E10U,,,,R (5) ,RX04R1， X02R 立式电桥和比例电桥的输出与(4)式相同。被测电阻的ΔR<< R时，(4)式可简化为 X0 1R (6) U0,,E,,R21X0(R，R) (5)式可进一步简化为 1E0U,,,R 217 X04R 实验五十非平衡电桥的原理和应用 (7) 这时U与?R成线性关系 0 (三) 用非平衡电桥测量电阻的方法 1、将被测电阻(传感器)接入非平衡电桥，并进行初始平衡，这时电桥输出为0。改变被测的非电量，则被测电阻也变化。这时电桥也相应的电压U输出。测出这个电压后，可根据(4)式或(5)式计算得到ΔR。0 对于ΔR<

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