非平衡电桥温度、压力测试实验教学装置设计

摘要

惠斯通电桥是大学物理实验的重要组成项目之一。针对现阶段大学物理实验实践教学改革的需求，该研究分析了非平衡电桥的温度、压力测量原理和现代传感器检测技术，提出了一种基于非平衡电桥的温度、压力测试实验教学装置，实现了温度、压力的精确测量和实验教学质量的提升。实验标定了电压与温度的线性方程y=0.709 4x+1.822 3（R²=0.999 8），测量样品温度的相对误差小于0.31%；还标定了电压与压力的线性方程y=21.742x-6.731 1（R²=0.999 9），测量砝码压力的相对误差小于1.00%。结果表明，该装置在温度传感实验中集成了高精度温度控制系统，可以实现20～80℃范围内的精确控制和温度的精确测量；在压力传感实验中使用全桥设计消除温度等环境因素造成的实验误差，可以实现压力的精确测量；该装置可应用于实验教学，为培养创新型、复合型、应用型人才提供了一种可行的方案。

关键词

非平衡电桥 / 温度测量 / 压力测量 / 恒温控制 / 实验教学装置 / 传感器应用