直流电桥及其应用实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划直流电桥及其应用实验报告　　交流电桥　　学生姓名：学号：班级：物联网　　一、实验目的　　1.了解交流桥路的特点和调节平衡的方法2.使用交流电桥测量电容及其损耗3.使用交流电桥测量电感及其品质因数　　二、实验仪器　　交流电桥实验仪、导线　　三、实验原理　　图1是交流电桥的原理线路。它与直流单电桥原理相似。在交流电桥中，四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成；电桥的电源通常是正弦交流电源；交流平衡指示仪的种类很多，适用于不同频率范围。频率为2

2、00Hz以下时可采用谐振式检流计；音频范围内可采用耳机作为平衡指示器；音频或更高的频率时也可采用电子指零仪器；也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。本实验采用高灵敏度的电子放大式指零仪，有足够的灵敏度。指示器指零时，电桥达到平衡。　　图1交流电桥原理　　①交流电桥的平衡条件目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　我们在正弦稳态的条件下讨论交流电桥的基本原

3、理。在交流电桥中，四个桥臂由阻抗元件组成，在电桥的一个对角线cd上接入交流指零仪，另一对角线ab上接入交流电源。　　当调节电桥参数，使交流指零仪中无电流通过时，cd两点的电位相等，电桥达到平衡，这时有　　Uac=UadUcb=Udb　　即I1Z1=I4Z4I2Z2=I3Z3　　两式相除有　　I1Z1I4Z4　　?I2Z2I3Z3　　当电桥平衡时，I0=0，由此可得I1=I2，I3=I4所以Z1Z3=Z2Z4　　上式就是交流电桥的平衡条件，它说明：当交流电桥达到平衡时，相对桥臂的阻抗的乘积相等。　　由图1可知，若第一桥臂由被测阻抗Zx构成，则　　Zx=　　Z2　

4、　Z4Z3　　当其他桥臂的参数已知时，就可决定被测阻抗Zx的值。　　②交流电桥平衡的分析　　下面我们对电桥的平衡条件作进一步的分析。在正弦交流情况下，桥臂阻抗可以写成复数的形式Z=R+jX=Zejφ目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　若将电桥的平衡条件用复数的指数形式表示，则可得Z1ejφ1·Z3ejφ3=Z2ejφ2·Z4ejφ4即Z1·Z3ej(φ1+φ

5、3)=Z2·Z3ej(φ2+φ4)　　根据复数相等的条件，等式两端的幅模和幅角必须分别相等，故有　　1Z3=Z2Z4(2)φ1+=φ2+φ4　　上面就是平衡条件的另一种表现形式，可见交流电桥的平衡必须满足两个条件：一是相对桥臂上阻抗幅模的乘积相等；二是相对桥臂上阻抗幅角之和相等。　　由式可以得出如下两点重要结论。　　1、交流电桥必须按照一定的方式配置桥臂阻抗　　如果用任意不同性质的四个阻抗组成一个电桥，不一定能够调节到平衡，因此必须把电桥各元件的性质按电桥的两个平衡条件作适当配合。　　在很多交流电桥中，为了使电桥结构简单和调节方便，通常将交流电桥中的两个桥臂设

6、计为纯电阻。　　由式的平衡条件可知，如果相邻两臂接入纯电阻，则另外相邻两臂也必须接入相同性质的阻抗。例如若被测对象Zx在第一桥臂中，两相邻臂Z2和Z3为纯电阻的话，即φ2=φ3=0，那么由式可得：φ4=φx，若被测对象Zx是电容，则它相邻桥臂Z4也必须是电容；若Zx是电感，则Z4也必须是电感。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　如果相对桥臂接入纯电阻，则另外

7、相对两桥臂必须为异性阻抗。例如相对桥臂Z2和Z4为纯电阻的话，即φ2=φ4=0，那么由式可知道：φ3=-φx；若被测对象Zx为电容，则它的相对桥臂Z3必须是电感，而如果Zx是电感，则Z3必须是电容。　　2、交流电桥平衡必须反复调节两个桥臂的参数　　在交流电桥中，为了满足上述两个条件，必须调节两个桥臂的参数，才能使电桥完全达到平衡，而且往往需要对这两个参数进行反复地调节，所以交流电桥的平衡调节要比直流电桥的调节困难一些。　　③本实验所用到的电容电桥和电感电桥原理　　1、测量损耗小的电容电桥　　图2为适合用来测量损耗小的被测电容的电容电桥，被测电容Cx接到电桥的第

8、一臂，等效为电容Cx′和串联电阻Rx′