交流电桥和声速测量-王静

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1、交流电桥与声速测量交流电桥实验原理•交流电桥的平衡条件相对桥臂上阻抗幅模的乘积相等；相对桥臂上阻抗幅角之和相等。•串联电容电桥(测量损耗小的电容电桥)电桥平衡时，根据平衡条件可得：整理后得：损耗因数参考值•海氏电桥(测量高Q值电感的电感电桥)电桥平衡时，根据平衡条件可得：整理后得:海氏电桥的平衡条件与频率有关,电源波形必须是正弦波参考值实验过程注意事项：•频率选择1000Hz•调节前先将灵敏度旋纽逆时针转到最小•Rn或Rb调到最大或0，即使电流表示数最小，也不一定表示已经调好了•若调节Rn或Rb无法使电桥达到平衡，应考虑Cn、Ra档位是否正确，检查电路连线，是否存在接触不良等原因实验报告

2、中存在的问题1、×ω＝1000Hz2、不会换算单位：1μF=1×10－6F若Cn=0.01μF：×用0.01代入，应0.01×10－63、未算不确定度(Cx要求算不确定度）串联电容电桥结果表示：一位有效数字(后面一律进位)思考题1、在交流电桥实验中，为什么交流电桥中的标准元件选用电容，而不选用电感？由于制造工艺上的原因，标准电容的准确度要高于标准电感，并且标准电容不易受外磁场的影响。2、交流电桥的桥臂是否可以任意选择不同性质的阻抗元件组成？应如何选择？阻抗元件不可以任意选择，否则不一定能够调节平衡；桥臂配置要满足两个必要条件：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

3、等；具体的说：对臂比电桥而言，相对桥臂接入纯电阻后，另外相邻两臂也必须接入相同性质的阻抗，如实验中的电容电桥；对臂乘电桥而言，相邻桥臂接入纯电阻后，另外相对两桥臂必须为异性阻抗，如实验中的电感电桥。桥臂配置要满足两个必要条件：3、交流电桥对使用的电源有何要求？交流电源对测量结果有无影响？只有海氏电桥的平衡与频率有关，为避免谐波频率对测量精度的影响，电源波形必须是正弦波；其余电桥与频率无关，电源为任何频率或非正弦的情况，电桥都能平衡；实际情况中，由于电桥内部各元件之间的相互影响，交流电桥的测量频率对测量精度仍有一定的影响。声速测量实验原理声波频率f就是换能器的谐振频率，测声波波长有两种方法

4、：共振干涉法和位相比较法数据处理123一位有效数字测量结果的末位与不确定度的末位对齐45百分误差相对不确定度一律取两位有效数字比如：6.0％示波器图形不稳定(图形左右移动、滚动、模糊)，应调节电平(level)旋钮使之稳定。思考题1、怎样调整谐振频率，使换能器系统处于谐振状态？产生共振的条件是使信号源频率等于换能器固有频率；实验中应做如下调节使其获得谐振状态：固定S2在合适的位置，粗调频率，细调频率使示波器上出现的亮线长度最大(或者正弦波振幅最大).2、使用“驻波共振法”测声速时，示波器上观察到的正弦波振幅为什么随S1，S2间距增大而越来越小？这是因为超声波在空气中传播时，由于波动能量总

5、有一部分会被空气吸收，波的机械能会不断减少，波强逐渐减弱，振幅逐渐减少。