用非平衡电桥测量电阻VIP免费

用非平衡电桥测量电阻【实验目的】1.利用非平衡电桥测量电阻；2.研究半导体热敏电阻的阻值和温度的关系。【实验方案】电桥按测量方式可分为平衡电桥和非平衡电桥。虽然它们都可以准确地测量电阻，但平衡电桥只能用于测量相对稳定的电阻值，而非平衡电桥能用于测量连续变化的电阻值。1.平衡电桥惠斯登电桥（平衡电桥）的原理如图1所示，调节R3使检流计G无电流流过时，C、D两点等电位，电桥平衡，从而得到（1）2.非平衡电桥非平衡电桥也称不平衡电桥或微差电桥。图2为非平衡电桥的原理图，B、D之间为一负载电阻Rg。用非平衡电桥测量电阻时，是使R1、R2和R3保持不变，Rx（即R4）变化时则U0变化。再根据U0与Rx的函数关系，通过检测U0的变化从而测得Rx。由于可以检测连续变化的U0，所以可以检测连续变化的Rx。（1）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=R4。2）输出对称电桥，也称卧式电桥这时电桥的桥臂电阻对称于输出端，即R1=R3=R，R2=R4=R′。且R≠R′。3）电源对称电桥，也称为立式电桥这时从电桥的电源端看桥臂电阻对称，即R1=R2=R′，R3=R4=R，且R≠R′。4）比例电桥这时桥臂电阻成一定的比例关系，即R1=KR2，R3=KR4或R1=KR3，R2=KR4，K为比例系数。实际上这是一般形式的非平衡电桥。（2）Rg相对桥臂电阻很大时的非平衡电桥（电压输出形式）当负载电阻Rg→∞，即电桥输出处于开路状态时，Ig=0，仅有输出电压，用U0表示。ABC半桥的电压降为Us（即电源电压），根据分压原理，通过R1、R3两臂的电流为1图1惠斯登电桥UGR2R1RxADBCKsR3=RBR3Rx图2平衡电桥原理图UR2R1R4=RxADBCKsR3RgIgI1I3I2I4UgU0R3R4=RxI3I4（2）则R3上的电压降为（3）同理R4上的电压降为（4）输出电压U0为UBC与UDC之差，即（5）当满足条件R2R3=R1R4时，电桥输出U0=0，即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性，在测量的起始点，电桥必须调至平衡，称为预调平衡。预调平衡可使输出只与某一臂的电阻变化有关。若R1、R2和R3固定，R4为待测电阻，当R4因外界条件变化（如温度t）而变为R4+△R时，此时因电桥不再平衡而产生的输出电压为（6）各种电桥的输出电压公式如下：1）等臂电桥（R1=R2=R3=R4=R）（7）2）输出对称电桥（R1=R3=R，R2=R4=R′，且R≠R′）（8）3）电源对称电桥（R1=R2=R′，R3=R4=R，且R≠R′）（9）注意：上面（7）～（9）式中的R和其R′均为预调平衡后的电阻。此外，当电阻增量△R较小时，即满足△R<