董奇a，刘雨豪a，初煜琛a，鲁顺a，吴晏庆a，柯满竹a,b，王晓峰a,b，赵文增a,b

（武汉大学 a.物理科学与技术学院; 

b.物理国家级实验教学示范中心（武汉大学）,湖北 武汉 430072）

摘要：设计了基于交流电桥电容法的微小位移测量装置，将电容器极板间距变化的微小位移量线性转化为电压信号. 利用Python的NumPy库对微小位移数据进行噪点识别与过滤、分析计算及可视化呈现. 通过误差传递分析与不确定度评定，计算微小位移测量的误差与不确定度. 实验结果表明：该装置的位移测量灵敏度达到0.65 mV/μm. 同时，利用SOLIDWORKS仿真软件对装置核心工作区进行了3D建模，通过动态模拟强化学生对实验原理和过程的理解. 利用COMSOL对平行板电容器进行物理场仿真，探究了极板非平行状态对实验数据的影响，有效地指导了实验操作，间接提升了测量精度. 将该装置应用于金属丝杨氏模量的测量，规避了传统光杠杆法光路调整复杂、易受环境干扰等缺点，提升了测量可靠性.

关键词：微小位移；交流电桥；Python；杨氏模量

引文格式：董奇，刘雨豪，初煜琛，等. 交流电桥法测微小位移［J］. 物理实验，2026，46（2）:1-8，15.

Cite this article: Dong Q, Liu Y H, Chu Y C, et al. Measuring mcrodisplacement by alternating current bridge method ［J］. Physics Experimentation, 2026,46（2）:1-8,15.  (in Chinese)