实验十二 交流电桥.ppt

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1、实验十二实验十二 交流电桥交流电桥 制作人:胡燕 廖炎昌1 1 了解交流电桥的结构和平衡条件了解交流电桥的结构和平衡条件.2 2 懂得交流电桥测量懂得交流电桥测量 C C、L L、R R等元件的等元件的 理，理，学会推导测量公式学会推导测量公式.3 3 掌握简便电桥测电容掌握简便电桥测电容 CxCx，麦克斯韦电桥测，麦克斯韦电桥测电感电感LxLx的测量方法，并记录和处理结果的测量方法，并记录和处理结果.4 4 能按电桥实际的平衡指示灵敏度的相应测能按电桥实际的平衡指示灵敏度的相应测量精度，记录和处理结果量精度，记录和处理结果.目的要求 实验原理交流电桥的平衡条件交流电桥的平衡条件 Z Z1 1

2、Z Z4 4=Z=ZZ Z 1 1+4 4=2 2+3 3 Z Z阻抗之模阻抗之模 辐角辐角 交流电桥和直流电桥的不同点：交流电桥和直流电桥的不同点：（1 1）交流电桥的桥臂是阻抗，）交流电桥的桥臂是阻抗，而直流电桥的桥臂是电阻而直流电桥的桥臂是电阻.（2 2）交流电桥的电源是正弦交流电源，）交流电桥的电源是正弦交流电源，而直流电桥的电源是直流电源而直流电桥的电源是直流电源.（3 3）交流电桥的平衡指示器能够指示微小的交流电压，）交流电桥的平衡指示器能够指示微小的交流电压，而直流电桥能够指示微小的直流电压而直流电桥能够指示微小的直流电压.mVmVZ1Z2Z3Z1 简便电桥测电容C CX X 平

3、衡条件：平衡条件：C CX X=(R=(R4 4/R/R2 2)C)CS S r rcxcx=(R=(R2 2/R/R4 4)*(R)*(R3 3+r+rcscs)C CS S 电容箱电容箱 C CX X 待测电容待测电容 R R2 2 R R4 4交直流电阻箱交直流电阻箱 r rcxcx 待测电容的损耗电阻待测电容的损耗电阻 r rcscs 标准电容自身的标准电容自身的(串联串联)等效损耗电阻，等效损耗电阻，值较小值较小,有时可忽略不计有时可忽略不计.AmVmVBR2R4R3rCSCSrCXCX麦克斯威尔电桥测电感LX 平衡条件：平衡条件：平衡条件：平衡条件：L L L LX=X=X=X=R

4、 R R R1 1 1 1R R R R4 4 4 4C C C CS S S S r r r rLxLxLxLx=（R R R R1 1 1 1R R R R4 4 4 4）R R R R3 3 3 3 L L L LX X X X 待测电感待测电感待测电感待测电感 r r r rlxlxlxlx 待测电感的损耗电阻待测电感的损耗电阻待测电感的损耗电阻待测电感的损耗电阻AmVmVBrLXLXR3CSR4R1 实验仪器简介 简便电桥测电容接线实物图简便电桥测电容接线实物图简便电桥测电容接线实物图简便电桥测电容接线实物图毫伏表电容箱待测电容交流电阻箱信号源 实验内容实验内容简便电桥测电容简便电桥

5、测电容C CX X 1.1.1.1.按图按图按图按图1 1 1 1接线接线接线接线,R,R,R,R2 2 2 2,R,R,R,R4 4 4 4用同类型电阻箱用同类型电阻箱用同类型电阻箱用同类型电阻箱,接线后检查线路接线后检查线路接线后检查线路接线后检查线路.注意注意注意注意:信号源和毫伏表输出线不能短路信号源和毫伏表输出线不能短路信号源和毫伏表输出线不能短路信号源和毫伏表输出线不能短路.2.2.2.2.取取取取R R R R2 2 2 2,R,R,R,R4 4 4 4为为为为100100100100,C,C,C,CS S S S,暂取暂取暂取暂取0.20000.20000.20000.2000

6、F,RF,RF,RF,R3 3 3 3暂取暂取暂取暂取0.00.00.00.0.3.3.3.3.交流毫伏表开始置交流毫伏表开始置交流毫伏表开始置交流毫伏表开始置“3V3V3V3V”档档档档,开启信号源开启信号源开启信号源开启信号源,毫伏表开关毫伏表开关毫伏表开关毫伏表开关.4.4.4.4.调节信号源频率调节信号源频率调节信号源频率调节信号源频率 =1.00X10=1.00X10=1.00X10=1.00X103 3 3 3HZHZHZHZ，输出电压，输出电压，输出电压，输出电压V V V Vi i i i=3.0V=3.0V=3.0V=3.0V，注意：注意：注意：注意：V V V Vi i i

7、 i稳定在稳定在稳定在稳定在3.0V3.0V3.0V3.0V，不能大于，不能大于，不能大于，不能大于3.0V3.0V3.0V3.0V，频率值不变，频率值不变，频率值不变，频率值不变.5.5.5.5.“逐位扫值逐位扫值逐位扫值逐位扫值”地调节地调节地调节地调节C C C CS S S S值，使毫伏表指值值，使毫伏表指值值，使毫伏表指值值，使毫伏表指值U U U UABABABAB逐渐变小逐渐变小逐渐变小逐渐变小,换档逐步调节（从换档逐步调节（从换档逐步调节（从换档逐步调节（从3V3V3V3V 3mV3mV3mV3mV档），逐步增大档），逐步增大档），逐步增大档），逐步增大R R R R3 3 3

8、 3值，使值，使值，使值，使U U U UABABABAB 出现最小值出现最小值出现最小值出现最小值.简便电桥测电容简便电桥测电容C CX X7.7.7.7.记录平衡状态时的记录平衡状态时的记录平衡状态时的记录平衡状态时的C C C CS S S S，R R R R3 3 3 3，U U U UABABABAB值值值值.6.6.6.6.反复调节反复调节反复调节反复调节C C C CS S S S、R R R R3 3 3 3，最后毫伏表放置在，最后毫伏表放置在，最后毫伏表放置在，最后毫伏表放置在 “3mV3mV3mV3mV”档，直至档，直至档，直至档，直至 U U U UABABABAB1.5

9、mV,1.5mV,1.5mV,1.5mV,此时电桥基本处于平衡状态此时电桥基本处于平衡状态此时电桥基本处于平衡状态此时电桥基本处于平衡状态.8.8.8.8.毫伏表应重置毫伏表应重置毫伏表应重置毫伏表应重置“3V3V3V3V”档，取档，取档，取档，取R R R R2 2 2 2为为为为200200200200，R4R4R4R4不变，不变，不变，不变，C C C CS S S S暂取暂取暂取暂取 0.40000.40000.40000.4000F F F F，R R R R3 3 3 3暂取暂取暂取暂取0.0 0.0 0.0 0.0 ，重复以上，重复以上，重复以上，重复以上5 5 5 5 7 7

10、7 7步骤步骤步骤步骤.9.9.9.9.毫伏表应重置毫伏表应重置毫伏表应重置毫伏表应重置“3V3V3V3V”档，取档，取档，取档，取R R R R2 2 2 2为为为为400400400400，R R R R4 4 4 4不变，不变，不变，不变，C C C CS S S S暂取暂取暂取暂取 0.80000.80000.80000.8000F F F F，R R R R3 3 3 3暂取暂取暂取暂取0.0 0.0 0.0 0.0，重复以上，重复以上，重复以上，重复以上5 5 5 5 7 7 7 7步骤步骤步骤步骤.麦克斯威电桥测电感麦克斯威电桥测电感L LX X 1.1.1.1.按图按图按图按图

11、2 2 2 2接线，接线，接线，接线，R R R R1 1 1 1，R R R R4 4 4 4用同类型电阻箱用同类型电阻箱用同类型电阻箱用同类型电阻箱.2.2.2.2.取取取取R R R R1 1 1 1为为为为1000100010001000，R R R R4 4 4 4为为为为100100100100，C C C CS S S S暂取暂取暂取暂取0.10000.10000.10000.1000F,RF,RF,RF,R3 3 3 3暂取暂取暂取暂取4000400040004000。3.3.3.3.其余步骤与测电容步骤中的其余步骤与测电容步骤中的其余步骤与测电容步骤中的其余步骤与测电容步骤中

12、的1 1 1 1，3 3 3 3 7 7 7 7相似。相似。相似。相似。4.4.4.4.毫伏表应重置毫伏表应重置毫伏表应重置毫伏表应重置“3V3V3V3V”档，取档，取档，取档，取R R R R1 1 1 1为为为为1000100010001000，R R R R4 4 4 4为为为为200200200200，C C C CS S S S暂取暂取暂取暂取 0.05000.05000.05000.0500F F F F，R R R R3 3 3 3暂取暂取暂取暂取9000900090009000，重复测电容步骤中的，重复测电容步骤中的，重复测电容步骤中的，重复测电容步骤中的5 5 5 5 7 7 7 7。5.5.5.5.毫伏表应重置毫伏表应重置毫伏表应重置毫伏表应重置“3V3V3V3V档档档档”，取，取，取，取R R R R1 1 1 1为为为为500500500500，R R R R4 4 4 4为为为为100100100100，CsCsCsCs暂取暂取暂取暂取0.20000.20000.20000.2000F F F F，R R R R3 3 3 3暂取暂取暂取暂取2000200020002000，重复测电容步骤中的，重复测电容步骤中的，重复测电容步骤中的，重复测电容步骤中的5 5 5 5 7 7 7 7。