1. 电桥测量电路
当R1/R2=R/RX时,电流表上没有电流流过,此时,电流表指针在正中央。一般来说,R1=R2,所以,当调节可变电阻R的时候,假如电流表的读书为零,RX=R。由此就可以测出电阻RX。
一段导线上电流为0,也就是说导线两端没有电流差,即在电桥电路中电流分别经过R1和R2后,电压降压是相等的,也就是说U1=U3。并联电路各支路电压相等且等于总电压U,因此可推出Ur=Ux【Ur是未知电阻R上的电压降,Ux是滑动变阻器Rx上的电压降】。
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当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。
电桥不平衡时,G的电流IG与R1,R2,R3,R4有关。利用这一关系也可根据IG及三个臂的电阻值求得第四个臂的阻值,因此不平衡电桥原则上也可测量电阻。
在不平衡电桥中,G应从“检流计’改称为“电流计”,其作用不是检查有无电流而是测量电流的大小。可见,不平衡电桥和平衡电桥的测量原理有区别。利用电桥还可测量一些非电学量。
2. 电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为的输出
差动式电感传感器与是基于电桥工作原理;差动变压式电感传感器工作原理是直接输出信号。
1.相同点:自感式传感器与差动变压器式传感器相同点:工作原理都是建立在电磁感应的基础上,都可以分为变气隙式、变面积式和螺旋式等。
2.不同点:结构上,自感式传感器是将被测量的变化转化为电感线圈的电感值变化。差动变压器式电感式传感器是把被测量的变化转换为传感器互感的变化,传感器本身是互感系数可变的变压器。
3. 电桥测量电路原理
一、 从原理上看,它更精确。
1、 避开了电源随时间变化造成的误差。一个严谨的科学实验一般是要重复操作获得多个测量值,看有无异然后求均值的。这就要在一个段时间内完成。而我们常用的化学电源如干电池、铅酸蓄电池等,其实际电压值是会随时间变化的。这就造成了误差。而电桥法测量范围避开了电源,是一大优点。
2、 避开电流表分压、电压表分流、过多导线分压等问题。若要精确测出电流表、电压表的分值情况是不现实的。
二、 达到相同效果仪器更便宜、易选。
测量精准,需要原理正确并且仪器达到精度要求。伏安法若要考虑电流表分压、电压表分流,就有很大的计算量,需用一个小CPU,这就增加了很高的费用。
而电桥中R1和R2因是相除的,只要用相近精确度地电阻器,就能减小相对误差。
三、 更便于精确计算。
若电流表外接法,R=U*Rv/(I*Rv-U)。其中Rv还需测算。
而电桥法Rx=R2*R3/R1,简便多了。若使R1=R2,则Rx=R3,可直接测取。
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假设四个电阻固定,当s闭合时,若满足:“R3*R2=R1*R4”,即对角的电阻乘积相等,则此时Uad等于0,就是ad间没有电压。
利用这个原理,当等式两边四个量中的一个为未知量的时候,如果调节其余三个电阻的值能使得等式成立,那么用公式就可以得到未知量。
但是实际上只要等式两边各有一个可以调节的可变电阻,那么另外两个电阻有一个是定值,则余下的另外一个必然可以得到。用这个原理可以做成电阻测量箱。而这个原理用的就是“电桥”的概念,或者说“平衡电桥”的概念。
4. 电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为
灵敏度是电桥测量技术的一个重要指标,电桥的灵敏度可以用电桥测量臂的单位相对变化量引出输出端电压或电流的变化来表示。
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即:
Su=⊿Uo/(⊿R/R)或Si=⊿Io(⊿R/R)
分别表示电桥的电压灵敏度和电流灵敏度。
测量电桥的桥臂电阻一般都应该按最大灵敏度来选择。
电桥电路有单臂桥、双臂桥、全桥之分
1、单臂变化时⊿Uo=±0.25U·⊿R/R
2、两臂变化时⊿Uo=±0.5U·⊿R/R
3、四臂变化时⊿Uo=±U·⊿R/R
有上述计算式可知,测量电桥输出给放大器的电压大小,是由驱动电源电压U和桥臂电阻的相对变化量决定的,而且是正比关系。
由电桥灵敏度的公式可知,提高测量电桥的灵敏度,靠提高驱动电源电压和增加变化的桥臂即可达到。
5. 电桥测量电路的作用
电桥的原理:当一电流表连接两个相对的接头,一电流表连接其余两个相对的接头。当电流表显示无电流通过,则此电桥处于平衡状态。
电桥是一种可以精确测量电阻的仪器。通用的惠斯通电桥电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。
非平衡电桥一般用于测量电阻值的微小变化,例如将电阻应变片(将电阻丝做成栅状粘贴在两层薄纸或塑料薄膜之间构成)粘固在物件上,当物件发生形变时,应变片也随之发生形变,应变片的电阻由电桥平衡时的Rx变为Rx+△R,这时检流计通过的电流Ig也将变化,再根据Ig与△R的关系就可测出△R,然后由△R与固体形变之间的关系计算出物体的形变量。用这种方法可测量应变、拉力、扭矩、振动频率等。
推论是:电桥平衡时,检流计所在支路电流为零,则有:
1)流过R1和R4的电流相同(记作I1),流过R2和R3的电流相同(记作I2)。
2)B,D两点电势相等,即
。因而有 I1R1=I2R3。
由于三个阻值已知,便可求得第四个电阻。测量时,选择适当的电阻作为R1和R2,用一个可变电阻作为R3,令被测电阻充当R4,调节R3使电桥平衡,而且可利用高灵敏度的检流计来测零,故用电桥测电阻比用欧姆表精确。
电桥不平衡时,G的电流IG与R1,R2,R3,R4有关。利用这一关系也可根据IG及三个臂的电阻值求得第四个臂的阻值,因此不平衡电桥原则上也可测量电阻。
6. 电桥测量电路的作用是把传感器的参数
大多采用不平衡电桥测量电路。
主要是因为半桥和全桥可以用两电阻应变互相作为温度补偿,灵敏度也会提高,根据弯曲桥路或泊松比桥路的不同,灵敏度也相应有提高,具体数值可参见公式.
另外在测量非均匀质材料的应变,或应变测点较多时,为避免测点间相互影响,采用1/4桥路的测量结果更准确.但1/4桥路只有一个电阻应变片,要另作温度补偿,否则测量结果会有误差.
7. 电桥测量电路有哪三种
一般地,被测量者的状态量是非常微弱的,必须用专门的电路来测量这种微弱的变化,最常用的电路就是各种电桥电路,主要有直流和交流电桥电路。
电桥电路的作用:把电阻片的电阻变化率ΔR/R转换成电压输出,然后提供给放大电路放大后进行测量。