非平衡电桥的灵敏度研究(6)
0.4 1.18 2 1.31 9 0.54
0.5 1.29 3 1.11 10 0.49
0.6 1.36 4 0.95
0.7 1.41 5 0.82
由表9数据作出灵敏度Sv与X的关系曲线，如图5所示。
图5 灵敏度Sv与X的关系曲线
由图5可直观的看出，当电源电压ε与待测桥臂电阻的相对变化量δ一定时，非平衡电桥的输出电压灵敏度Sv的实验结果与理论分析结果一致，即对于同样的ε和δ值，电桥灵敏度Sv在电桥比率X=1时最高，X越大或越小时灵敏度Sv越低[9]。
3. 实验结论
综合上述结果和分析可得出以下结论：
非平衡电桥的输出电压灵敏度Sv与电源电压ε、待测桥臂电阻的相对变化量δ及其电桥比率X有关。ε和X值对灵敏度Sv影响较大，δ值对Sv影响较小。
在应用非平衡电桥电路进行测量时，可以根据实际情况及需求来选择合适的ε值、X值及δ值，来满足测量所需灵敏度的要求。在各元器件允许功耗的条件下，如果要提高非平衡电桥输出电压灵敏度，一是提高电源电压ε，二是合理搭配电桥各元器件，选择适当的桥臂比率X，比如取X=1等。不过与平衡电桥相类似，过分的强调非平衡电桥的输出电压灵敏度高不一定是必要的，我们所需要关注的是电桥的灵敏度是否可以满足其测量精度的要求，以及电路中的元器件、仪表精度是否匹配等[10]。
本实验中，在电桥工作的初始状态，应该先使电桥调至平衡状态，但由于电阻箱存在一定的误差，也必定会有小量的接触电阻、接线电阻等因素的影响，电桥实际上并未达到平衡状态，因此需要在电桥回路中加入初始平衡调节环节[4]。
4. 结束语
由静态测量的平衡电桥实验扩展为动态测量的非平衡电桥实验，可同时涉及力学、热学、光学、电学、磁学实验的内容，原理易于被学生接受，仪器不需很大投入，实用性和可操作性强，能扩展学生的视野，有利于学生的综合实验能力和创新能力的培养[11]。
本实验通过设计研究非平衡的灵敏度特性，既保证了基本实验的训练要求，又能以现代科技应用为背景来激发学生的学习兴趣和积极性，有助于培养学生的综合实验能力和开拓创新精神。