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      惠斯通電橋測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)改進(jìn)研究

      2014-04-29 13:56:30姜秀娟
      山東工業(yè)技術(shù) 2014年1期
      關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

      【摘 要】本文闡述了用惠斯通電橋測(cè)電阻的原理,分別用傳統(tǒng)電橋法和改進(jìn)電橋法測(cè)量了同一待測(cè)電阻的阻值,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)兩種測(cè)量方法進(jìn)行了比較研究,總結(jié)了改進(jìn)惠斯通電橋測(cè)電阻的優(yōu)點(diǎn)。

      【關(guān)鍵詞】惠斯通電橋;測(cè)量電阻;實(shí)驗(yàn)改進(jìn);指針式檢流計(jì);數(shù)字電壓表

      電橋是利用比較法進(jìn)行電磁測(cè)量的一種電路連接方式,惠斯通電橋用來(lái)精確測(cè)量中等阻值(幾歐姆至幾十萬(wàn)歐姆)的電阻。還可以配合不同的傳感器件測(cè)量很多非電學(xué)量,如溫度、壓力、加速度等,因此在傳感技術(shù)中應(yīng)用極廣。但惠斯通電橋中的平衡指示器使用的是指針式檢流計(jì),這種指針式儀表,給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)諸多不便,若用數(shù)字式儀表替代電橋中的指針式檢流計(jì),除給實(shí)驗(yàn)的操作帶來(lái)很多方便外,還能大大提高實(shí)驗(yàn)的測(cè)量精度。

      1 原理

      惠斯通電橋的原理如圖1所示。當(dāng)電橋平衡時(shí),根據(jù)分壓器原理可知:

      Ubc=Uac■,Udc=Uac■

      平衡時(shí),Ubc = Udc 即■=■

      整理化簡(jiǎn)后得到:

      R1=■R4 =RX

      由上式可知:待測(cè)電阻RX等于R2/R3與R4的乘積。電橋由四臂(測(cè)量臂、比較臂和比例臂)、檢流計(jì)和電源三部分組成。與檢流計(jì)串聯(lián)的限流電阻RG和開(kāi)關(guān)KG都是為在調(diào)節(jié)電橋平衡時(shí)保護(hù)檢流計(jì),不使其在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)有較大電流通過(guò)而設(shè)置的。

      圖1 惠斯通電橋原理圖

      2 實(shí)驗(yàn)儀器改進(jìn)

      在傳統(tǒng)的惠斯通電橋測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中,平衡指示器用的是指針式檢流計(jì),如圖1所示,若換成四位半數(shù)字萬(wàn)用表200mV量程檔,拆下限流電阻RG,其他儀器和電路不變。實(shí)驗(yàn)將得以改進(jìn)。

      3 數(shù)據(jù)處理與不確定度計(jì)算

      實(shí)驗(yàn)儀器:AC5/4型指針式檢流計(jì),四位半數(shù)字萬(wàn)用表200mV量程檔,穩(wěn)壓電源(E=2V),4個(gè)ZX21型電阻箱。

      為了檢驗(yàn)測(cè)量的準(zhǔn)確度,Rx也用的是電阻箱,標(biāo)稱值放500.0Ω。比例臂相同,待測(cè)電阻相同。

      3.1 數(shù)據(jù)處理與不確定度計(jì)算

      測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表1,由于兩種測(cè)量方法的B類不確定度相同,所以只計(jì)算A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度。測(cè)量結(jié)果為:

      Rx±uA(Rx)=(499.51±0.10)Ω;Rx改±uA(Rx改)=(500.054±0.011)Ω

      表1 數(shù)據(jù)記錄表

      3.2 兩者實(shí)驗(yàn)結(jié)果和不確定度比較

      從上面的測(cè)量結(jié)果可以看出,待測(cè)電阻的測(cè)量值,改進(jìn)電橋法的測(cè)量結(jié)果更接近實(shí)際值。

      待測(cè)電阻的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度,傳統(tǒng)電橋法是改進(jìn)電橋法的9.1倍。

      4 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)研究

      改進(jìn)的惠斯通電橋測(cè)電阻與傳統(tǒng)的惠斯通電橋測(cè)電阻相比較,具有以下優(yōu)點(diǎn):

      1)電阻R2-R4初值放的不準(zhǔn)確,或電路有故障,電壓表都不會(huì)被燒毀。因?yàn)閿?shù)字電壓表有過(guò)載保護(hù),不用擔(dān)心電壓表被燒毀。

      2)調(diào)平衡過(guò)程中(電阻箱有斷路現(xiàn)象),數(shù)字電壓表因有過(guò)載保護(hù)不用擔(dān)心電壓表被燒

      毀。

      3)讀數(shù)容易且沒(méi)有讀數(shù)誤差。由于測(cè)量結(jié)果直接以數(shù)字形式給出,所以示數(shù)讀出方便,不用估讀數(shù)據(jù),所以不會(huì)產(chǎn)生讀數(shù)誤差。

      4)測(cè)量速度快。數(shù)字電壓表的最高測(cè)量速度可達(dá)每秒鐘幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)次。

      5)靈敏度高。四位半數(shù)字萬(wàn)用表200mV量程檔可以分辨10-5V的電壓,而AC5/4型檢流計(jì)電壓分辨率約為10-4V,兩者相差一個(gè)數(shù)量級(jí)。

      6)數(shù)字儀表操作簡(jiǎn)單,測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化。可以自動(dòng)地判斷極性,帶有微機(jī)處理器的數(shù)字儀表具有自動(dòng)校零、自動(dòng)校準(zhǔn)、切換量限的功能。

      7)不怕振動(dòng)。數(shù)字電壓表的電路不怕振動(dòng),測(cè)量結(jié)果不受振動(dòng)影響。

      8)恢復(fù)測(cè)量狀mV量程檔態(tài)非常容易。

      9)大大減小系統(tǒng)誤差。由于數(shù)字儀表測(cè)量時(shí)間短,電器元件消耗的焦耳熱少,電阻變化就小。所以系統(tǒng)誤差大大的減小。

      10)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度高。UT56型數(shù)字電壓表200mV量程檔測(cè)量直流的準(zhǔn)確度可以達(dá)到滿度值的0.05%,最高的可達(dá)0.001%。

      11)輸入阻抗高,吸收被測(cè)量功率很少。UT56型數(shù)字電壓表200mV量程檔輸入阻抗可達(dá)10MΩ,現(xiàn)代的數(shù)字電壓表中,基本量限的輸入阻抗高達(dá)25000MΩ。

      12)不用串聯(lián)限流電阻RG,既節(jié)省儀器開(kāi)支又使電路簡(jiǎn)單。

      13)數(shù)字電壓表成本低廉。

      【參考文獻(xiàn)】

      [1]符時(shí)民,姜秀娟.數(shù)字式儀表在電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究[J].渤海大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,33(4):329-332.

      [2]封麗,符時(shí)民,陳維石.基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)(第一冊(cè))[M].沈陽(yáng):東北大學(xué)出版社,2007:97-101.

      [3]譚興文,韓力.惠斯通電橋靈敏度的探究[J].西南師范大學(xué)(下轉(zhuǎn)第182頁(yè))(上接第176頁(yè))學(xué)報(bào),33(4):149-151.

      [4]孫俊俠.惠斯通電橋靈敏度的實(shí)驗(yàn)研究[J].淮北煤炭師范學(xué)院學(xué)報(bào),2008,29(3):74-75.

      [5]陳澤章,陳廷俠.惠斯通電橋靈敏度分析[J].新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,25(4):24-25.

      [6]張學(xué)華,陳若輝.惠斯通電橋靈敏度的分析與驗(yàn)證[J].北華大學(xué)學(xué)報(bào),2010,11(6):511-512.

      [7]郭英桂.惠斯通電橋最大靈敏度仿真分析[J].晉中學(xué)院學(xué)報(bào),2012,29(3):30-32.

      [8]陳亞琦,康海松.惠斯通電橋靈敏度與比例臂阻值關(guān)系的研究[J].廣西物理,2011,32(2):40-42.

      [9]張學(xué)華.影響惠斯通電橋靈敏度因素的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2010,23(6):50-51.

      [10]李堯,孫鵬,王永超.提高惠斯通電橋靈敏度的方法[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2011,24(2):28-31.

      [11]秦艷芬,章國(guó)榮.惠斯通電橋靈敏度與檢流計(jì)內(nèi)阻值關(guān)系的分析[J].寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào),2009,21(2):66-67.

      [責(zé)任編輯:丁艷]

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