电桥的测量原理是什么?请写出测量电桥输出电压的表达式?

核心提示简单地说,就是电桥的输出与被测电阻的变化有关,将他们的变化关系推导出来,用这个关系式就可以通过测量输出电压来求得被测电阻。桥臂形式一般分等臂电桥、等比电桥(卧式电桥)、比例电桥(立式电桥),它们的输出关系都不一样。惠斯通电桥实验测量电阻时如

简单地说,就是电桥的输出与被测电阻的变化有关,将他们的变化关系推导出来,用这个关系式就可以通过测量输出电压来求得被测电阻。桥臂形式一般分等臂电桥、等比电桥(卧式电桥)、比例电桥(立式电桥),它们的输出关系都不一样。

惠斯通电桥实验测量电阻时如果电桥电源电压变化,对实验结果有什么影响

惠斯通电桥(又称单臂电桥)是一种可以精确测量电阻的仪器。在一个通用的惠斯通电桥中,电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。

电桥电压的计算方法如下:

VB= Vin*[Rx/(R3+Rx)- R2/(R1+R2)]

如果R3=R1, 和 Rx= R2+delta, 然后

VB= Vin*[ (R2+delta)/(R1+R2+delta)-R2/(R1+R2)]

现在,如果我们假设delta比R1 + R2的小,那么

VB= ~ Vin*[delta/(R1+R2)]

因此,我们可以看到,桥电压约成正比错误delta,由电阻总和除以一边。

由于桥电压,我们可以计算为一个未知的电阻值。

(R1+R2)*(R3+Rx)*VB/Vin= Rx*(R1+R2)+ R2*(R3+Rx)

Rx*(R1+R2)*VB/ Vin + R3* (R1+R2)VB/Vin= Rx*R1+Rx*R2 - R2*R3- Rx*R2

Rx*R1 - Rx*(R1+R2)*VB/ Vin = R2*R3 + R3* (R1+R2)VB/Vin

Rx = (R2*R3 + R3* (R1+R2)VB/Vin )/ (R1- (R1+R2)*VB/ Vin)

单臂电桥又叫惠斯通电桥。

每次测量都要改变极性,将两次测量结果求算术平均值可以消除检流计零占偏离和直流寄生热,接触电势带来的误差。是因为检流计的正反偏转方向与电源极性有关,直流寄生热电势,接触电势带来的系统误差的正负符号也与电源极性接法有关。

检流计精确度要很高,这样测出的误差就很小。实验和理论都表明,检流计精确度越高,电源电压越高,电桥的灵敏度就越高。所以,提高精确度最有效的方法是提高检流计精确度和电源电压。

 
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