快速调节交流电桥平衡的实验研究
2016-05-25张玉霞高亚妮刘雪梅
张玉霞++高亚妮++刘雪梅
【摘 要】本文从教学中总结出了快速调节交流电桥平衡的方法,并加以论述。
【关键词】交流电桥;平衡调节
交流电桥是用于测量交流元件电容、电感及其介质损耗特性的主要仪器。它在科学实验和工程技术中都有广泛的应用。其作为一个综合应用性的物理实验,很多高校的基础物理实验课程中都有开设。交流电桥的实验电路和方法虽然简单,但由于它的四个桥臂是阻抗,给电桥的平衡调节带来一定难度,学生普遍觉得实验操作难度大,如果不掌握一定的技巧,往往花费大量时间却得不到理想的结果。笔者结合DH4518型交流电桥实验仪,提出自己近年来快速调节交流电桥平衡的一些心得体会,与各位同仁分享。
1实验原理
同样的方法,若待测电感≈1mH,Cn=0.01uF,由LX=RbRaCn,则RbRa=105,若设置Rb≈1kΩ,则Ra≈100Ω;设置Rb=100Ω,则Ra=1000Ω,等等。对于低Q值电感,Rx′是一个比较小的数值,但是由于Rn是与Cn并联的,所以Rn要设置一个比较大的值,比如几千或一万Ω。接下来反复调节Rb和Rn至电桥平衡,具体方法和测电容一样。
实验时为了快速将交流电桥调节平衡,一定要做到以下几点:
1)每次测量前一定要根据待测值的标称值,预先设置好各个参数的理论值,然后再进行调节。
2) 电桥调平衡时至少要反复调节两个桥臂的参数,才能最终调节电桥平衡。
3)调整时应逐渐增大检流计的灵敏度,否则电桥也难以调节平衡。一开始可设置检流计灵敏度小点,在调整过程中再逐渐增大灵敏度,当电桥最终平衡时,灵敏度应该调至最大。
4)对于电阻的调节,应采用渐进法,即按×1000、×100、×10、×1的顺序依次调节
常见的还有并联电阻测电容、海氏电桥测电感,调整测量方法都是一样的,这里不再赘述。
【参考文献】
[1]周晓明.大学物理实验.广州:华南理大学出版社.2012
[2]盛研.交流电桥的调节技巧.大学物理实验.2011,24(60)
[3]张兴悦,辛寓答.交流电桥平衡调节的新方法探析. 赤峰学院学报(自然科学版).2015,31(4)
[4]张瑞斌.用于指导交流电桥实验调零的矢量数学模型[J].物理实验