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西工大模电实验报告 2.8RC文氏电桥振荡器

西工大模电实验报告 2.8RC文氏电桥振荡器
西工大模电实验报告 2.8RC文氏电桥振荡器

实验报告

实验名称: RC文氏电桥振荡电路学院: 航海学院

专业: 信息对抗技术

班级:

姓名:

学号:

同组成员:

一、实验目的

(1)学习RC正弦波振荡器的组成及其震荡条件。

(2)学会测量、调试振荡器。

二、实验原理

文氏电桥振荡电路又称RC串并联网络正弦波振荡电路,它是一种较好的正弦波产生电路,适用于频率小于1MHz,频率范围宽,波形较好的低频振荡信号。

从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,为了产生正弦波,必须在放大电路中加入正反馈,因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。但是,这样两部分构成的振荡器通常是得不到正弦波的,这是由于正反馈量很难控制,故还需要加入一些其它电路。

如图所示,是用运算放大器组成的文氏电桥RC正弦波震荡电路:

图中R3,R4,R5构成负反馈支路,R1,R2,C1,C2的串并联选频网络构成正反馈之路并兼做选频网络,二极管构成稳幅电路。调节电位器R5可以改变负反馈的深度,以满足振荡电路的振幅条件和改善波形。二极管D1,D2要求温度稳定性好且特性匹配,这样才能保证输出波形正负半周对称,同时接入R4以消除二极管的非线性影响。

若,C 1=C2,则振荡频率为f0=1/2πRC,正反馈的电压与输出电压同相位(此为电路振荡的相位平衡条件),且正反馈的系数为1/3。为满足电路的起

振条件,放大器的电压放大倍数A

>3,其中,。

由此可得出当>2R 3时,可满足自激振荡的振幅起振条件。在实际应用中R6略应大于R3,这样既可以满足起振条件,又不会因为过大而引起波形严重失真。

此外,若对所有的频率成分不加选择的反馈放大,则无法输出正弦信号。为了输出单一的正弦波,还必须进行选频,仅仅使某一频率的正弦信号被放大和反馈形成震荡,而使其它的频率成分被抑制。由于振荡的频率为f0=1/2πRC,故在电路中可变换电容来进行振荡的频率的粗调,可用电位器代替R1,R2来进行频率的细调。

电路起振以后,由于元件的不稳定性,如果电路增益增大,输出幅度将越来越大,最后由于二极管的非线性限幅,这必然产生非线性失真。反之,如果增益不足,则输出幅度减小,可能停振,为此振荡电路要有一个稳幅电路。图中负反馈支路的两个二极管即为自动限幅元件,主要利用二极管的正向电阻随所加电压而改变的特性,来自动调节负反馈深度。

三、实验内容

(1)按所示的电路图连接好仿真实验电路,闭合开关、。

(2)启动仿真,用示波器观察有无正弦波的输出。若无输出,可从小到大调节R5使得V O波形从无到有,恰好出现震荡波形,记录波形;然后继续增大,直至稳定不失真,记录波形;继续增大,直至恰好出现失真波形,记录此时的波形。

(3)保持其他参数不变,观察C1=C2=0.01μF和C1=C2=0.02μF两种情况下(输出波形不失真),用毫伏表测量和的有效值和频率,并记录结果于表

一中。

波形。

(4)打开开关、,再次观察V

O

四、实验结果

(1)、闭合时仿真波形记录

①临界起振波形

②正弦波输出波形

③失真波形

(2)正弦波振荡器仿真测试数据记录

==0.01μF

==0.02μF

(3)、打开时仿真波形记录

五、实验结果分析

(1)由振荡器的原理可知,当增大电位器R5阻值时,放大器的增益逐渐增大,当达到R6 =(R5+R4)>R3时,则振荡器总体电压放大倍数大于1,达到自激振荡的条件。此时开始自激振荡。当继续增大电位器时,增益继续增大,二极管开始非线性限幅,当输出幅值过大时,超过二极管限幅最值,开始出现非线性失真。

(2)改变选频网络的电容值,例如改为0.02μF,则理论上振荡器的输出信号的频率变为原来的一半,实验结果中如果忽略误差,则结果符合理论计算和猜测。

(3)断开二极管,电路失去限幅能力,一旦开始振荡,稍微增大放大器的增益,便会达到放大器的最大输出幅值,无法完成实际的应用。

压控振荡器实验报告

微波与天线实验报告 实验名称:压控振荡器 实验指导:黎鹏老师 一、实验目的: 1.了解变容二极管的基本原理与压控振荡器的设计方法。 2.利用实验模组的实际测量使学生了解压控振荡器的特性。 3.学会使用微波软件对压控振荡器进行设计和仿真,并分析结果。 二、预习内容: 1.熟悉VCO的原理的理论知识。 2.熟悉VCO的设计的有关的理论知识。

三、实验设备: 项次设备名称数量备注 1 MOTECH RF2000 测量仪1套亦可用网络分析仪 2 压控振荡器模组1组RF2KM9-1A 3 50Ω BNC及1MΩ BNC 连接线4条CA-1、CA-2 、CA-3、CA-4 4 直流电源连接线1条DC-1 5 MICROWAVE软件1套微波软件 四、实验步骤 1、硬件测量: 1.对MOD-9,压控振荡器的频率测量以了解压控振荡电路的特性。 2.准备电脑、测量软件、RF-2000,相关模组,若干小器件等。 3.测量步骤: MOD-9之P1端子的频率测量: ⑴设定 RF-2000测量模式:COUNTER MODE. ⑵用DC-1连接线将RF-2000后面12VDC 输出端子与待测模组之12VDC 输入端子连接起来。 ⑶针对模组P1端子做频率测量。 ⑷调整模组之旋钮,并记录所量测频率值: 最大_623_______ MHZ。 最小___876_____ MHZ。 4.实验记录:填写各项数据即可。 5.硬件测量的结果建议如下为合格: RF2KM9-1A MOD-9 fo 600-900MHZ Pout≥5dBm 6.待测模组方框图: 2、软件仿真: 1、进入微波软件。 2、在原理图上设计好相应的电路,设置好端口,完成频率设置、尺寸规范、 器件的加载、仿真图型等等的设置。

直流平衡电桥测电阻实验报告材料

大连理工大学 大 学 物 理 实 验 报 告 院(系) 材料学院 专业 材料物理 班级 0705 姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号 实验时间 2008 年 12 月 10 日,第16周,星期 三 第 5-6 节 实验名称 直流平衡电桥测电阻 教师评语 实验目的与要求: 1) 掌握用单臂电桥测电阻的原理, 学会测量方法。 2) 掌握用双臂电桥测电阻的原理, 学会测量方法。 主要仪器设备: 1) 单臂电桥测电阻:QJ24型直流单臂电桥,自制惠更斯通电桥接线板,检流计,阻尼开关、四位 标准电阻箱、滑线变阻器、电路开关、三个带测电阻、电源; 2) 双臂电桥测电阻:QJ44型直流双臂电桥,待测铜线和铁线接线板、电源、米尺和千分尺。 实验原理和内容: 1 直流单臂电桥(惠斯通电桥) 1.1 电桥原理 单臂电桥结构如右图所示, 由四臂一桥组成; 电桥平衡条件是BD 两点电位相等, 桥上无电流通过, 此时有关系s s x R M R R R R ?== 2 1 成立, 其中M=R1/R2称为倍率, Rs 为四位标准电阻箱(比较臂), Rx 为待测电阻(测量臂)。 1.2 关于附加电阻的问题: 附加电阻指附加在带测电阻两端的导线电阻与接触 电阻, 如上图中的r1, r2, 认为它们与Rx 串联。如果R x 远大于r ,则r 1+r 2可以忽略不计,

但是当R x 较小时,r 1+r 2就不可以忽略不计了,因此单臂电桥不适合测量低值电阻, 在这种情况下应当改用双臂电桥。 2 双臂电桥(开尔文电桥) 2.1 双臂电桥测量低值电阻的原理 双臂电桥相比单臂电桥做了两点改进, 增加R3、R4两个高值电桥臂, 组成六臂电桥;将Rx 和Rs 两个低值电阻改用四端钮接法, 如右图所示。在下面的计算推导中可以看到, 附加电阻通过等效和抵消, 可以消去其对最终测量值的影响。 2.2 双臂电桥的平衡条件 双臂电桥的电路如右图所示。 在电桥达到平衡时,有1234\\R R R R =,由基尔霍夫第二定律及欧姆定律可得并推导得: 31123 3141312242342 431323424 33112424 ()0x S x x x x x x I R I R I R R R R r R I R I R I R R R R R R r R R R R R R R M R I r I r R R R R R R R R R R R R ? =-? ??? ?=-?=+-? ??++?????===?=++?? ??=?-=?? 可见测量式与单臂电桥是相同的, R1/R2=R3/R4=M 称为倍率(此等式即消去了r 的影响), Rs 为比较臂, Rx 为测量臂。 使用该式, 即可测量低值电阻。 步骤与操作方法: 1. 自组惠斯通电桥测量中值电阻 a) 按照电路图连接电路, 并且根据待测电阻的大小来选择合适的M 。 b) 接通电路开关, 接通检流计开关; 调节电阻箱Rs 的阻值(注意先大后小原则), 使检流 计指零, 记下电阻箱的阻值Rs c) 重复以上步骤测量另外两个待测电阻值。 2. 使用成品单臂电桥测量中值电阻 a) 单臂成品电桥的面板如下页右上图所示。

物理实验(用惠斯通电桥测电阻)实验报告

物理实验(用惠斯通电桥测电阻)实验报告 首都师范大学 物质与现实报告 班级,字母工人,c班,d组,姓氏,名字,李玲,学校编号,1111000048,日期,2013年4月24日,讲师,刘利峰 [实验主题] _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _用惠斯通电桥测量电阻_ _ _[实验目的] 1.掌握用惠斯通电桥测量电阻的原理; 2.了解如何正确使用惠斯通电桥测量电阻。 3.了解几种提高桥梁灵敏度的方法。4、学会测量单个电桥的灵敏度。 [实验仪器] QJ- 23箱式电桥、滑动电阻、旋转手柄电阻箱(0 ~ 99999.9ω)、检流计、DC电源、 待测电阻、开关、电线。 [实验原理] 1.惠斯通电桥测量电阻的原理 图5.1是惠斯通电桥的示意图。在图中,R1、R2和R0是电阻值已知的电阻。它们与被测电阻Rx连接成一个四边形,每一侧称为电桥的一个臂。电源E连接在四边形的对角A和对角B之间;检流计G连接在对角C和D之间,就像一座桥。电源接通,电流流过桥式电路的所有支路。当C和D之间的电位不相等时,电桥电路中的电流IG≠0会导致检流计的指针偏转。当C和D之间的电势相等时,“电桥”电

路中的电流IG=0等于0,检流计指针指向零,那么我们称电桥处于平衡状态。当桥平衡时, , Rx的测量公式可以通过将两个公式(5-1)相除来获得 电阻R1R2是电桥的比率臂,R0是比较臂,Rx是待测臂。 只要检流计足够灵敏,方程(1)就可以很好地成立,并且测量的电阻Rx可以从仅三个已知电阻的值获得,而不管电源电压如何。由于R1、R2和R0可以使用标准电阻,并且标准电阻可以非常精确,因此该过程相当于将Rx与标准电阻进行比较,因此测量精度非常高。 首都师范大学 物质与现实报告 2.桥梁的灵敏度 电桥平衡后,R0改变△R0,检流计指针偏转△n格。如果一个小的△R0可以引起一个大的△n偏转,那么电桥的灵敏度就高,电桥的平衡可以更好地判断。电流表(电流表)的灵敏度 基于单位电流变化 由以下原因引起的仪表指针偏转 由格数(5-2)定义 同样在完全平衡的电桥中,如果测量臂电阻Rx变化很小△Rx,检流计指针偏转的晶格数△n将被定义为电桥灵敏度,即(5-3),但电桥灵敏度不能直接用来判断电桥在测量电阻时产生的误差,所以使用它 相对灵敏度用于测量电桥测量的精度,即(5-4)

西工大模电实验报告(完全版)

晶体管单极放大器 一、实验目的 (1)掌握用Multisim11.0仿真软件分析单极放大器主要性能指标的办法。 (2)掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法,观察静态工作点对放大器输出波形的影响。 (3)测量放大器的放大倍数、输出电阻和输入电阻。 二、实验原理及电路 实验电路如下图所示,采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电源Vcc而未加入输入信号()时,三极管三个极电压和电流称为静态工作点,即 (1) (2) (3) (4)

1、静态工作点的选择和测量 放大器的基本任务是不失真地放大小信号。为此应设置合适的静态工作点。为了获得最大不失真的输出电压,静态工作点应选在输出 特性曲线上交流福在线的中点(Q点)。若工作点选得太高则易引起饱 和失真;而选的太低,又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时,测量晶体管集电极电流、管压降和。 静态工作点调整现象动作归纳 电压放大倍数是指放大器输出电压与输入电压之比 (5) 3、输入电阻和输出电阻的测量 (1)输入电阻。放大电路的输入电阻可用电流电压法测量求得。 在输入回路中串接一外接电阻R=1kΩ,用示波器分别测出电阻 两端的电压和,则可求得放大电路的输入电阻为 =(6) (2) 输出电阻。放大电路的输出电阻可通过测量放大电路输出端 开路时的输出电压,带上负载后的输出电压,经计算求 得。 =()×(7) 三、实验内容 (一)仿真部分 1、静态工作点的调整和测量 (1)按图连接电路

(2)输入端加1kHz、幅度为20mV(峰-峰值)的正弦波,调节电位器,使示波器显示的输出波形达到最大不失真。 (3)撤掉信号发生器,用万用表测量三极管三个极分别对地的电压,、、,计算和数据记录与表一。 2、电压放大倍数的测量 (1)输入信号为1kHz、幅度为20mV(峰-峰值)的正弦信号,输出端开 路时(RL=∞),用示波器分别测出,的大小,由式(5)算出 电压放大倍数。记录于表二。 (2)放大电路输出端接入2kΩ的负载电阻,保持输入电压不变,测出此时的输出电压,并计算此时的电压放大倍数,分析负载 对放大电路电压放大倍数的影响。记录于表二。

BZ振荡反应-实验报告

B-Z 振荡反应 实验日期:2016/11/24 完成报告日期:2016/11/25 1 引言 1.1 实验目的 1. 了解Belousov-Zhabotinski 反应(简称B-Z 反应)的机理。 2. 通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。 1.2 实验原理 对于以B-Z 反应为代表的化学振荡现象,目前被普遍认同的是Field ,kooros 和Noyes 在1972年提出的FKN 机理,,他们提出了该反应由萨那个主过程组成: 过程A ① ② 式中 为中间体,过程特点是大量消耗。反应中产生的能进一步反应,使 有机物MA 如丙二酸按下式被溴化为BrMA, (A1) (A2) 过程B ③ ④ 这是一个自催化过程,在消耗到一定程度后, 才转化到按以上③、④两式 进行反应,并使反应不断加速,与此同时,催化剂氧化为。在过程B 的③和④中,③的正反应是速率控制步骤。此外, 的累积还受到下面歧化反应的制约。 ⑤ 过程C MA 和使离子还原为,并产生(由)和其他产物。 这一过程目前了解得还不够,反应可大致表达为: ⑥2++f +2+其他产物 式中f 为系数,它是每两个离子反应所产生的数,随着与MA 参加反应 的不同比例而异。过程C 对化学振荡非常重要。如果只有A 和B ,那就是一般的自催化反应或时钟反应,进行一次就完成。正是由于过程C ,以有机物MA 的消耗为代价,重新得到和,反应得以重新启动,形成周期性的振荡。 322BrO Br H HBrO HOBr --+++→+22HBrO Br H HOBr -+++→2 HBrO Br - HOBr 22HOBr Br H Br H O -+++→+2Br MA BrMA Br H -+ +→++32222BrO HBrO H BrO H O -++++342222222BrO Ce H HBrO Ce ++ ++→+Br - 2 HBrO 3Ce + 4Ce + 2 HBrO 232HBrO BrO HOBr H -+ →++BrMA 4Ce + 3Ce + Br - BrMA 4Ce + MA BrMA →Br - 3Ce + 4Ce + Br - BrMA Br - 3Ce +

惠斯通电桥测电阻实验报告

肇 庆 学 院 肇 庆 学 院 电子信息与机电工程 学院 普通物理实验 课 实验报告 级 班 组 实验合作者 实验日期 姓名: 学号 老师评定 实验题目: 惠斯通电桥测电阻 实验目的: 1.了解电桥测电阻的原理和特点。 2.学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。 3.测出若干个未知电阻的阻值。 1.桥式电路的基本结构。 电桥的构成包括四个桥臂(比例臂R 2和R 3,比较臂R 4,待测臂R x ),“桥”——平衡指示器(检流计)G 和工作电源E 。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R G (滑线变阻器)。 2.电桥平衡的条件。 惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻(R 2、R 3、R 4、和R x )、一个“桥”(b 、d 间所接的灵敏电流计)和一个电源E 组成。b 、d 间接有灵敏电流计G 。当b 、d 两点电位相等时,灵敏电流计G 中无电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。所以,电桥平衡的条件是:b 、d 两点电位相等。此时有 U ab =U ad ,U bc =U dc , 由于平衡时0=g I ,所以b 、d 间相当于断路,故有 I 4=I 3 I x =I 2 所以 44R I R I x x = 2233R I R I = 可得 x R R R R 324= 或 43 2R R R R x = 一般把 K R R =3 2称为“倍率”或“比率”,于是 R x =KR 4 要使电桥平衡,一般固定比率K ,调节R 4使电桥达到平衡。 3.自组电桥不等臂误差的消除。 实验中自组电桥的比例臂(R 2和R 3)电阻并非标准电阻,存在较大误差。当取K=1时,实际上R 2与R 3不完全相等,存在较大的不等臂误差,为消除该系统误差,实验可采用交换测量法进行。先按原线路进行测量得到一个R 4值,然后将R 2与R 3的位置互相交换(也可将R x 与R 4的位置交换),按同样方法再测 一次得到一个R ’ 4值,两次测量,电桥平衡后分别有: 43 2R R R R x ?= ' 42 3R R R R x ?= 联立两式得: ' 44R R R x ?= 由上式可知:交换测量后得到的测量值与比例臂阻值无关。 4.电桥灵敏度 电桥灵敏度就是电桥偏离平衡状态时,电桥本身的灵敏感反映程度。在实际测量中,为了便于灵敏度 I 2 I x c

双臂电桥测低电阻实验报告

《基础物理》实验报告 学院:国际软件学院专业:数字媒体技术2011 年 6 月3日实验名称双臂电桥测低电阻 姓名陈鲁飞年级/班级10级原软工四班学号 一、实验目的四、实验内容及原始数据 二、实验原理五、实验数据处理及结果(数据表格、现象等) 三、实验设备及工具六、实验结果分析(实验现象分析、实验中存在问题的讨论) 一、实验目的 1.了解测量低电阻的特殊性。 2.掌握双臂电桥的工作原理。 3.用双臂电桥测金属材料(铝.铜)的电阻率。 二、实验原理 我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R=V/I测量电阻Rx,电路图如图 1 所示, 考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路图如图 2所示。 由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R i3和R i4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计,此时按照欧姆定律R=V/I得到的电阻是(Rx+ R i1+ R i2)。当待测电阻Rx小于1时,就不 能忽略接触电阻R i1和R i2对测量的影响了。 因此,为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图 3方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接,等效电路如图 4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降,由Rx = V/I即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D),与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的,许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。 根据这个结论,就发展成双臂电桥,线路图和等效电路图5和图6所示。标准电阻Rn 电流头接触电阻为R in1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、R ix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2,待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。 由图5和图6,当电桥平衡时,通过检流计G的电流I G = 0, C和D两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1)

模电实验报告一_西工大

模 拟 电 路 设 计 实 验 报 告 西北工业大学 赵致远2014302170 裘天成2014302171 2016年1月1日 实验一:电源 1.实验目的: ●学习开关型和线性型直流稳压电源原理。 ●认识电解电容与陶瓷电容的区别。 ●认识电感的作用。 ●学会通过芯片datasheet(数据表)了解其工作特性及参数指标 ●掌握直流稳压电源主要指标的意义与其测试方法。

熟悉开关型与线性型直流稳压电源的优缺点与其区别。 2.实验原理: a.线性稳压原理: 特点: 1.输出电压绝对值必须比输入电压绝对值低 2.输出三极管或者MOS管工作在放大状态,导通压降大,输入输 出电压压差大时效率较低。 3.输出电流能力较小 4.输出电压纹波小 5.无开关动作和EMI b.开关稳压原理: 降压 负压 升压

V SW I L V OUT ΔI L ΔV OUT T ON T 特点: 1.能够实现升压,降压,负压转换 2.采用开关传输能量,效率高。 3.具有大电流输出能力 4.输出纹波较大 5.开关动作产生较大EMI和系统电源噪声 3.实验内容: a.实验1:MC34063开关稳压电路 降压输出5V 负压输出-5V

1. 计算参数。 方法:依据MC34063 数据手册(datasheet)中,降压(step-down)和负压(Voltage-Inverting)部分提供的公式计算。 计算开关频率f和导通时间T ON:首先,依据选定的电容C T的值及其公式计算出T ON大小,之后根据T ON/T OFF比值公式计算出T OFF大小。T ON与T OFF之和为开关周期。计算得出开关频率大小。 通过反馈电阻R1,计算反馈电阻R2值。 已知确定R1,通过datasheet中提供的公式计算设定V OUT所需的电阻R2值。 并且调整好可调电阻大小。 计算最大输出电流I OUT(max) 2. 搭建电路。 3. 测试参数 A: 输出电压V OUT 电压表直接测量输出端的电压,并记录。 B:输出纹波 输入电压V IN=25V,负载电阻100Ω时,通过示波器AC档测试V OUT波形,读取纹波大小。 C: 开关频率f和导通时间T ON 输入电压V IN=25V,负载电阻100Ω时,测量开关节点引脚2的波形频率。 高电平时间为导通时间T ON。 D: 负载调整率 输入电压V IN=25V,在输出负载上串联电流表,接入V OUT端,调节负载电阻100Ω和50Ω变化。记录两个负载下输出电压值,计算负载调整率。 E:线性调整率 输入电压V IN在15V到25V变化,负载电阻100Ω时,记录输出电压变化值,计算线性调整率。 F:效率 输入电压V IN=25V,负载电阻100Ω时效率。 G:短路电流 输出负载0.1ohm,串联电流表,接入V OUT端,记录此时的输出电流值。b.实验2:LM7805线性降压电路

实验报告电桥测电阻实验报告

实验题目: 惠斯通电桥测电阻 实验目的: 1.了解电桥测电阻的原理和特点。 2.学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。 3.测出若干个未知电阻的阻值。 实验仪器 实验原理: 1.桥式电路的基本结构。 电桥的构成包括四个桥臂(比例臂R 2和R 3,比较臂R 4,待测臂R x ),“桥”——平衡指示器(检流计)G 和工作电源E 。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R G (滑线变阻器)。 2.电桥平衡的条件。 惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻(R 2、R 3、R 4、和R x )、一个“桥”(b 、d 间所接的灵敏电流计)和一个电源E 组成。b 、d 间接有灵敏电流计G 。当b 、d 两点电位相等时,灵敏电流计G 中无电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。所以,电桥平衡的条件是:b 、d 两点电位相等。此时有 U ab =U ad ,U bc =U dc , 由于平衡时0=g I ,所以b 、d 间相当于断路,故有 I 4=I 3 I x =I 2 所以 44R I R I x x = 2233R I R I = 可得 x R R R R 324= 或 43 2R R R R x = 一般把 K R R =3 2 称为“倍率”或“比率”,于是 R x =KR 4 要使电桥平衡,一般固定比率K ,调节R 4使电桥达到平衡。 3.自组电桥不等臂误差的消除。 实验中自组电桥的比例臂(R 2和R 3)电阻并非标准电阻,存在较大误差。当取K=1时,实际上R 2与R 3不完全相等,存在较大的不等臂误差,为消除该系统误差,实验可采用交换测量法进行。先按原线路进行测量得到一个R 4值,然后将R 2与R 3的位置互相交换(也可将R x 与R 4的位置交换),按同样方法再测一次得到一个R ’4值,两次测量,电桥平衡后分别 R 2 R x B C

实验三 用惠斯通电桥测电阻

实验三用惠斯通电桥测电阻 【实验目的】 1.掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法; 2.理解电桥灵敏度的概念; 3.研究惠斯通电桥测量灵敏度。 【实验原理】 1.惠斯通电桥测电阻原理 惠斯通电桥的原理图如图3-1所示,它由比例臂电阻R1、R2和调节臂电阻R以及待测电阻R X用导线连成的封闭四边形ABCDA组成,在对角线AC两端接电源,在对角线BD两端接灵敏度较高的检流计。通常将BD端称为桥路,四个电阻R1、R2、R和R X称为桥臂。若适当调节R1、R2或R阻值,使桥路两端的电位相等,即检流计示值为零,这时称为电桥平衡。 图3-1 惠斯通电桥的原理图 电桥平衡时(V=0),得到: U AB=U AD,U BC=U DC 即I1R1=I2R2,I X R X=I R R(1)同时有I1=I X,I2=I R(2) 由式(1)、(2)得到R X=R(R1 R2 ?)(3)

当知道R 1R 2?的比值及电阻R 的数值后,由式(3)可算出R X 。R 1R 2?称为比率系数或倍率,R 称为比较臂。式(3)称为电桥平衡条件。惠斯通电桥适用于测量中值电阻(1Ω~1MΩ)。 2.惠斯通电桥灵敏度 当BD 端接毫伏表,毫伏表显示为零时认为电桥平衡,但现实的问题是毫伏表的灵敏度是有限的,毫伏表所示电压为零不等于实际电压一定为零。同样的道 理,R X =R (R 1R 2 ?)为电桥平衡条件,由于毫伏表的灵敏度所限,R X (或R 1、R 2、R )有一定的偏差时毫伏表仍可能指示电桥平衡。当电桥平衡时,保持3个桥臂电阻不变,1个电阻改变(假设R X 、R 1、R 2不变,R 改变ΔR ),则电桥输出电压偏离平衡为ΔU 0,电桥输出电压对桥臂电阻的相对变化反应灵敏度(简称电桥相对灵敏度)S 为: S =ΔU 0 ΔR R ×100% 与电桥灵敏度相关的物理量有:电源电压U AC 、桥臂电阻R 1+R 2+R +R X 、桥臂电阻分配比例R R 2 ?、检测仪表的灵敏度和内阻R V 。由理论可知: S =U AC R R 2+R 2R +2+R 1+R 2+R +R X R V 【实验仪器】 多用数字电表(1件)、直流电源(1件)、电阻箱(1件)、滑动变阻器(1件)、插件板(1件)、短路片(5片)、导线(6根)、定值电阻(多个)、待测电阻。 【实验内容】 1. 用数字多用电表粗测待测电阻并记录粗测值。 2. 参照图3-1连接电路,组成惠斯通电桥测量电阻。其中,U AC 取3V 。比率R 1R 2 ?依次取0.01,0.1,1,10,100,调节电阻箱R 值使电桥平衡,记录数据,计算R X 值与电桥测量灵敏度。 3. 保持电桥桥臂电阻比值R R 2 ?与电桥桥臂电阻总值R 1+R 2+R +R X 不变,研究电桥测量灵敏度与电桥端电压U AC 的关系。

模电实验

模拟电子技术实验第十一次实验 波形发生电路 实验报告 2016.12.22 . .

. . 一、 实验目的 1、 学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波。 2、 学会波形发生电路的调整和主要性能指标的测试方法。 二、 实验原理 由集成运放构成的正弦波、方波和三角波发生电路有多种形式,本实验采用 最常用且比较简单的几种电路来做分析。 1、 RC 桥式正弦波振荡电路 下图所示为RC 桥式正弦波振荡电路。其中RC 串并联电路构成正反馈支路, 同时起到选频网络的作用。R1、R2、Rw 及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器Rw ,可以改变负反馈深度,以满足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管D1、D2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。D1、D2采用硅管(温度稳定性好),且要求特性匹配,才能保持输出波形正、负半周对称。R3的接入是为了削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。 电路的振荡频率:12o f RC π= 起振的幅值条件:12f R R ≥ (具体推导见书第406页) 其中23(//)f w D R R R R r =++,D r 是二极管正向导通电阻 调整反馈电阻Rf (调Rw ),使电路起振,且波形失真最小。如不能起振,则

. . 说明负反馈太强,应当适当加大Rw ;如波形失真严重,则应当适当减小Rw 。 改变选频网络的参数C 或R ,即可调节振荡频率。一般采用改变电容C 作频率量程切换,而调节R 作量程的频率细调。 2、 方波发生电路 由集成运放构成的方波发生电路和三角波发生电路,一般均包括比较电路和 RC 积分电路两大部分。下图所示为由迟滞比较器及简单RC 积分电路组成的方波-三角波发生电路。它的特点是线路简单,但三角波的线性度较差。主要用于产生方波,或对三角波要求不高的场合。 电路振荡频率:211 22ln(1)o f f f R R C R =+ 式中11''w R R R =+,22'''w R R R =+ 方波输出幅值:om Z V V =± 三角波输出幅值:212 CM Z R V V R R =+ 调节电位器Rw (即改变R2/R1,),可以改变振荡频率,但三角波的幅值也随之变化。如要互不影响,则可以通过改变Rf 或Cf 来实现振荡频率的调节。 3、 三角波和方波发生电路 如把迟滞比较电路和积分电路首尾相接形成正反馈闭环系统,如下图所示, 则比较电路A1输出的方波经积分电路A2积分可以得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成方波,这样既可构成三角波、方波发生电路。

物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告

物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

班级___信工C班___ 组别______D______ 姓名____李铃______ 学号__ 日期指导教师___刘丽峰___ 【实验题目】_________用惠斯通电桥测电阻___ 【实验目的】 1、掌握惠斯通(Wheastone)电桥测电阻的原理; 2、学会正确使用惠斯通电桥测量电阻的方法; 3、了解提高电桥灵敏度的几种方法; 4、学会测量单电桥的灵敏度。 【实验仪器】 QJ- 23型箱式电桥,滑线电阻,转柄电阻箱(0~Ω),检流计,直流电源,待测电阻,开关,导线若干。 【实验原理】 1.惠斯通电桥测量电阻的原理 图是惠斯通电桥的原理图。图中R1、R2和R0是已知阻值的电阻,它们和被测电阻Rx连成一个四边形,每一条边称作电桥的一个臂。四边形的对角A和B之间接电源E;对角C和D之间接有检流计G,它像桥一样。电源接通,电桥线路中各支路均有电流通过。当C、D两点之间的电位不相等时,桥路中的电流IG≠0,检流计的指针发生偏转;当C、D两点之间的电位相等时,“桥”路中的电流IG=0,检流计指针指零,这时我们称电桥处于平衡状态。 当电桥平衡时,, 两式相除可得到Rx的测量公式 (5-1) 电阻R1R2为电桥的比率臂,R0为比较臂,Rx为待测臂。 只要检流计足够灵敏,等式(1)就能相当好地成立,被测电阻值Rx可以仅从三个已知电阻的值来求得,而与电源电压无关。由于R1、R2和R0可以使用标准电阻,而标准电阻可以制作得十分精密,这一过程相当于把Rx和标准电阻相比较,因而测量的准确度可以达到很高。 2.电桥的灵敏度 电桥平衡后,将R0改变△R0,检流计指针偏转△n格。如果一个很小的△R0能引起较大的△n偏转,电桥的灵敏度就高,电桥的平衡就能够判断得更精细。

lc压控振荡器实验报告doc

lc压控振荡器实验报告 篇一:实验2 振荡器实验 实验二振荡器 (A)三点式正弦波振荡器 一、实验目的 1. 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理,起振条件,振荡电路设计及电路参数计算。 2. 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。 3. 研究外界条件(温度、电源电压、负载变化)对振荡器频率稳定度的影响。 二、实验内容 1. 熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2. 进行LC振荡器波段工作研究。 3. 研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。 4. 测试LC振荡器的频率稳定度。 三、基本原理 图6-1 正弦波振荡器(4.5MHz) 【电路连接】将开关S2的1拨上2拨下, S1全部断开,由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器,电容CCI可用来改变振 荡频率。振荡频率可调范围为:

?3.9799?M??f0??? ? ?4.7079?M? CCI?25p CCI? 5p 调节电容CCI,使振荡器的频率约为4.5MHz 。振荡电路反馈系数: F= C1356 ??0.12 C20470 振荡器输出通过耦合电容C3(10P)加到由Q2组成的射极跟随器的输入端,因C3容量很小,再加上射随器的输入阻抗很高,可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号Q1调谐放大,再经变压器耦合从J1输出。 四、实验步骤 根据图6-1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。 1. 调整静态工作点,观察振荡情况。 1)将开关S2全拨下,S1全拨下,使振荡电路停振 调节上偏置电位器RA1,用数字万用表测量R10两端的静态直流电压UEQ(即测量振荡管的发射极对地电压UEQ),使其为5.0V(或稍小,以振荡信号不失真为准),这时表明振荡管的静态工作点电流IEQ=5.0mA(即调节W1使

用单臂电桥测电阻带实验数据处理

本科实验报告 实验名称: 用单臂电桥测电阻 实验13 用单臂电桥测电阻(略写)【实验目的】 (1)掌握用单臂电桥测量电阻的原理和方法。 (2)学习用交换法减小和消除系统误差。 (3)初步研究电桥的灵敏度。 【实验原理】 单臂电桥,也叫惠斯登电桥,适用于精确测量中值电阻(10~的测量装置。 电桥法测电阻,其实质是把被测电阻与标准电阻相比较,已确定其值。由于电阻的制造可以达到很高的精度,所以用电桥法测电阻也可以达到很高的精度。 电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥。惠斯登电桥是直流电桥中的单臂电桥;双臂电桥又称为开尔文电桥,适用于测量低电阻(~10Ω)。 单臂电桥的线路原理 单臂电桥的基本线路如图所示。它是由四个电阻R1,R2,Rs,Rx连成一个四边形ACBD,在对角线AB上接上电源E,在对角线CD上接上检流计P组成。接入检流计(平衡指示)的

对角线称为“桥”,四个电阻称为“桥臂”。在一般情况下,桥路上检流计中有电流通过,因而检流计的指针偏转。若适当调节某一电阻值,例如改变Rs的大小可使C,D两点的电位相等,此时流过检流计P的电流Ip=0,称为电桥平衡。则有 (1) (2) (3) 由欧姆定律知 = 2 (4) =s (5) 由以上两式可得 (6) 此式即为电桥的平衡条件。若R1,R2,Rs已知,Rx即可由上式求出。通常取R1,R2为标准电阻,称为比率臂,将称为桥臂比;Rs为可调电阻,成为比较臂。改变Rs使电桥达到平衡,即检流计P中无电流流过,便可测出被测电阻Rx的值。 用交换法减小和消除系统误差 分析电桥线路和测量公式可知,用单臂电桥测量Rx的误差,除其他因素外,还与标准电阻R1,R2的误差有关。可以用交换法来消除这一系统误差,方法是:先连接好电桥线路,调节Rs使P中无电流,可求出Rs,然后将R1与R2交换位置,再调节Rs使P中无电流, 记下此时的Rs',可得,相乘可得Rx=, 这样就消除了由R1,R2本身的误差引起的对Rx引入的测量误差。Rx的测量误差只与电阻箱Rs的仪器误差有关,而Rs可选用高精度的标准电阻箱,这样系统误差就可减小。 电桥的灵敏度 检流计的灵敏度总是有限的,如实验中所用的检流计,指针偏转一格所对应的电流大约为A。当通过它的电流比A还要小时,指针偏转小于0.1格,就很难察觉出来。假设电桥在R1/R2=1时调到了平衡,则有Rx=Rs。这时,若把Rs改变ΔRs,电桥就失去了平衡,检流计中有电流Ip流过。但是如果Ip小到使检流计觉察不出来,还会认为电桥还是平衡的,因而得出Rx=Rs+ΔRs。这样就会因为检流计的反应不够灵敏而带来一个测量误差ΔRx=ΔRs。为表示此误差对测量结果影响的严重程度,引入电桥灵敏度的概念,定义为 S=(7) 之中,是在电桥平衡后Rx的微小改变量(实际上是改变Rs,可以证明,改变任意臂所得出的电桥灵敏度是一样的)是由于电桥偏离平衡而引起的检流计的偏转格数。S越大,说明电桥越灵敏,带来的误差也越小,举例来说,检流计有五分之一格的偏转时既可以觉察

西工大模电实验报告总结计划晶体管单级放大器.docx

实验一晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、掌握用 multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法,观察静态工作点对放 大器输出波形的影响。 3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 实验电路如图 2.1 -1 所示,采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电源 V cc而未加入信号( V i =0)时,三极管三个极电压和电流称为静态工作点, 即 图2.1 -1 晶体管单级放大器 V BQ=R2V CC/(R 2+R3+R7) I CQ=I EQ=(V BQ-V BEQ)/R 4 I BQ=I EQ/ β V CEQ= V CC-I CQ( R5+R4) 1、放大器静态工作点的选择和测量 放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压, 静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高,则容易引起饱和失真;而选的太低,又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时,测量晶

体管的集电极电流I CQ和管压 降 V CEQ。其中V CEQ可直接用万用表直流电压档测C-E 极间的电压既得,而I CQ的测量则有直接法和间接法两种: (1)直接法:将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高,但 要断开集电极回路,比较麻烦。 ( 2)间接法:用万用表直流电压档先测出R5上的压降,然后根据已知R5算出I CQ,此法简单,在实验中常用,但其测量精度差。为了减小测量误差,应选用内 阻较高的电压表。 当按照上述要求搭好电路,在输入端引入正弦信号,用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下: 现象出现截止失真动作减小 R 出现饱和失真 增大 R 两种失真都出 现 减小输入信号 无失真 加大输入信号 根据示波器上观察到的现象,做出不同的调整动作,反复进行。当加大输入信号,两种失真都出现,减小输入信号,两种失真同时消失,可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点,就是最佳的静态工作点。去掉输入信号,测量此时的 V CQ, 就得到了静态工作点。 2.电压放大倍数的测量 Ui 输出电压 Uo 之比 电压放大倍数是指放大器的输入电压 Au=Uo/Ui(2.1-5) 用示波器分别测出 Uo 和 Ui ,便可按式( 2.1-5)求得放大倍数,电压放大倍数与负载 Rl 有关。 3.输入电阻和输出电阻的测量 ( 1)输入电阻 Ri 用电流电压法测得,电路如图电阻 R=1kΩ,用示波器分别测出电阻两端电压 2.1-3 所示。在输入回路中串接Ui 和 Us,则可求得输入电阻Ri 为 Ri=Ui/Ri=Ui×R/(Us-Ui )(2.1-6)

RC振荡电路实验报告(特选资料)

广州大学学生实验报告 院(系)名称 物理与信息工程系 班别 姓名 专业名称 学号 实验课程名称 模拟电路实验 实验项目名称 RC 串并联网络(文氏桥)振荡器 实验时间 实验地点 实验成绩 指导老师签名 【实验目的】 1.进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件。 2.学会测量、调试振荡器。 【实验原理】 从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。若用R 、C 元件组成选频网络,就称为RC 振荡器, 一般用来产生1Hz ~1MHz 的低频信号。 RC 串并联网络(文氏桥)振荡器 电路型式如图6-1所示。 振荡频率 RC 21 f O π= 起振条件 |A &|>3 电路特点:可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良好的振荡波形。 图6-1 RC 串并联网络振荡器原理图 注:本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC 正弦波振荡器。 【实验仪器与材料】 模拟电路实验箱 双踪示波器 函数信号发生器 交流毫伏表 万用电表 连接线若干

【实验内容及步骤】 1.RC 串并联选频网络振荡器 (1)按图6-2组接线路 图6-2 RC 串并联选频网络振荡器 (2)接通RC 串并联网络,调节R f 并使电路起振,用示波器观测输出电压u O 波形,再细调节R f ,使获得满意的正弦信号,记录波形及其参数,即,测量振荡频率,周期并与计算值进行比较。 (3) 断开RC 串并联网络,保持R f 不变,测量放大器静态工作点,电压放大倍数。 (4)断开RC 串并联网络,测量放大器静态工作点及电压放大倍数。(输入小信号:f=1KHz,峰峰值为100mV 正弦波)用毫伏表测量u i 、u 0 就可以计算出电路的放大倍数。 (5)改变R 或C 值,观察振荡频率变化情况。 将RC 串并联网络与放大器断开,用函数信号发生器的正弦信号注入RC 串并联网络,保持输入信号的幅度不变(约3V ),频率由低到高变化,RC 串并联网络输出幅值将随之变化,当信号源达某一频率时,RC 串并联网络的输出将达最大值(约1V 左右)。且输入、输出同相位,此时信号源频率为 2πRC 1 f f ο== 【实验数据整理与归纳】 (1)静态工作点测量 U B (V ) U E (V ) U C (V) 第一级 2.48 2.96 4.66 第二级 0.84 11.51 1.01 (2)电压放大倍数测量: u i (mV) u o (V) Av 788 2.80 3.60

自组式直流电桥测电阻实验报告

一、实验简介 直流电桥是一种用比较法测量电阻的仪器,主要由比例臂、比较臂、检流计等构成桥式线路。测量时将被测量与已知量进行比较而得到得测量结果,因而测量精度高,加上方法巧妙,使用方便,所以得到了广泛的应用。 电桥的种类繁多,但直流电桥是最基本的一种,它是学习其它电桥的基础。早在1833年就有人提出基本的电桥网络,但一直未引起注意,直至1843年惠斯通 才加以应用,后人就称之为惠斯通电桥。单电桥电路是电学中很基本的一种电路连接方式,可测电阻围为1~106Ω。 通过传感器,利用电桥电路还可以测量一些非电量,例如温度、湿度、应变等,在非电量的电测法中有着广泛的应用。本实验是用电阻箱和检流计等仪器组成惠斯通电桥电路,以加深对直流单电桥测量电阻原理的理解。本实验的目的是通过用惠斯通电桥测量电阻,掌握调节电桥平衡的方法,并要求了解电桥灵敏度与元件参数之间的关系,从而正确选择这些元件,以达到所要求的测量精度。 二、实验原理 电阻按其阻值可分为高、中、低三大类,R≤1Ω的电阻为低值电阻,R>1MΩ 的称高值电阻,介于两者之间的电阻是中值电阻,通常用惠斯通电桥测中值电阻。 1、惠斯通电桥的工作原理 惠斯通电桥原理,如图6.1.2-1所示。 图6.1.2-1 2、电桥的灵敏度 电桥是否平衡,是由检流计有无偏转来判断的,而检流计的灵敏度总是有限的,假设电桥在R1/R2=1时调到平衡,则有R x=R0,这时若把R0改变一个微小量△ R0,则电桥失去平衡,从而有电流I G流过检流计。如果I G小到检流计觉察不出来,

? 那么人们会认为电桥是平衡的,因而得到R x =R 0+△R 0,△R 0就是由于检流计灵敏度不够高而带来的测量误差△R x 。引入电桥的灵敏度,定义为 S=△n/(△R x /R x ) 式中的△R x 是在电桥平衡后R x 的微小改变量(实际上若是待测电阻R x 不能改变时,可通过改变标准电阻R 0的微小变化△R 0来测电桥灵敏度),△n是由于△ R x 引起电桥偏离平衡时检流计的偏转格数,△n越大,说明电桥灵敏度越高,带来的测量误差就越小。S 的表达式可变换为 S=△n/(△R 0/ R 0)= △n/△I G (△I G /(△R 0/ R 0))=S 1S 2 其中S 1是检流计自身的灵敏度,S 2=△I G /(△R 0/ R 0)由线路结构决定,故称电桥线路灵敏度,理论上可以证明S 2与电源电压、检流计的阻及桥臂电阻等有关。3、交换法(互易法)减小和修正自搭电桥的系统误差 自搭一个电桥,不考虑灵敏度,则R 1、R 2、R 0引起的误差为△R x / R x =△R 1/ R 1+ △R 2/ R 2+△R 0/ R 0。为减小误差,把图6.1.2-1电桥平衡中的R 1、R 2互换,调节R 0, 使I G =0,此时的R 0记为R 0’,则有 R x =R 2/ R 1 R 0’ , R R 0 R 0 这样就消除了R 1、R 2造成的误差。这种方法称为交换法,由此方法测量R x 的误差为 △R x / R x =1/2(△R 0/ R 0+△R 0’/ R 0’) 即仅与电阻箱R 0的仪器误差有关。若R 0选用具有一定精度的标准电阻箱,则系统误差可以大大减小。 三、实验容 1、按直流电桥实验的实验电路图,正确连线。 2、线路连接好以后,检流计调零。 3、调节直流电桥平衡。 4、测量并计算出待测电阻值Rx ,微调电路中的电阻箱,测量并根据电桥灵敏度公式:S=△n/(△R x / R x )或S=△n/(△R 0/ R 0)计算出直流电桥的电桥灵敏度。 5、记录数据,并计算出待测电阻值。 四、实验仪器 本实验用到的实验仪器有:电压源、滑线变阻器(2个)、四线电阻箱(3 个)、检流计、待测电阻、电源开关,实验场景如下图组所示:

惠斯通电桥实验报告

云南农业大学 物 理 实 验 报 告 实验名称:惠斯通电桥测量电阻 一、实验目的 (1)了解惠斯通电桥的构造和测量原理。 (2)掌握用惠斯通电桥测电阻的方法。 (3)了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响。 二、实验仪器 滑线式电桥,箱式电桥,检流计,电阻箱,滑动电阻器,待测电阻,电源,开关,导线等。 三、实验原理: 1.惠斯通电桥的测量原理 如图1所示,由已知阻值的三个电阻R 0、R 1、R 2和一个待测电阻R x 组成一个四边形,每一条边称为电桥的一个臂,在对角A 、B 之间接入电源E ,对角C 、D 之间接入检流计G 。适当调节R 0、R 1、R 2的阻值,可以使检流计G 中无电流流过,即C 、D 两点的电势相等,电桥的这种状态称为平衡态。电桥的平衡条件为 1 002 x R R R KR R = = (1) 式中比例系数K 称为比率或倍率,通常将R1、R2称为比率臂,将R0称为比较臂。

2.电桥的灵敏度 式(1)是在电桥平衡的条件下推导出来的,而电桥是否达到真正的平衡状态,是由检流计指针是否有可察觉的偏转来判断的。检流计的灵敏度是有限的,当指针的偏转小于0.1格时,人眼就很难觉察出来。在电桥平衡时,设某一桥臂的电阻是R ,若我们把R 改变一个微小量ΔR ,电桥就会失去平衡,从而就会有电流流过检流计,如果此电流很小以至于我们未能察觉出检流计指针的偏转,我们就会误认为电桥仍然处于平衡状态。为了定量表示检流计的误差,我们引入电桥灵敏度的概念,它定义为 n S R R ?= ? (2) 式中,ΔR 为电桥平衡后电阻R 的微小改变量,Δn 为电阻R 变化后检流计偏离平衡位置的格数,所以S 表示电桥对桥臂电阻相对不平衡值ΔR /R 的反应能力。 3.滑线式惠斯通电桥 滑线式惠斯通电桥的构造如图2所示。A 、B 、C 是装有接线柱的厚铜片(其电阻可以忽略),A 、B 之间为一根长度为L 、截面积和电阻率都均匀的电阻丝。电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动,按下滑键任意触头,此时电阻丝被分成两段,设AD 段的长度为L 1、电阻为R 1,DB 的长度为L 2、电阻为R 2,因此当电桥处于平衡状态时,有 111 000221 x R L L R R R R R L L L = ==- (3) 式中,L 1的长度可以从电阻丝下面所附的米尺上读出,R 0用一个十进制转盘式电阻箱作为标准电阻使用。另外电源E 串联了一个滑线变阻器RE ,对电路起保护、调节作用。为了消除电阻丝不均匀带来的误差,可用交换R 0与R x 的位置重新测量的方法来解决。也就是在测定R x 之后,保持R 1、R 2不变(即D 点的位置不变),将R 0与R x 的位置对调,重新调 节R 0为0R ',使电桥达到平衡,则有 221 000 111 x R L L L R R R R R L L -'''= == (4) 所以 221 000 111 x R L L L R R R R R L L -'''= == (5) 由式(5)可知,Rx 与R1、R2(或L1、L2)无关,它仅取决于R0的准确度。可以证明

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