傳感器接口電路與信號處理(已修改)
2025-06-07 02:29 本頁面
【正文】 第 7章 傳感器接口電路與信號處理 ? 電橋電路 ? 7. 2 放大電路 ? 7. 3 噪聲干擾的抑制 ? 7. 4 調(diào)制與解調(diào)電路 ? D/A、 A/D轉(zhuǎn)換電路及接口 第 7章 傳感器接口電路與信號處理 傳感器接口與信號處理電路是檢測系統(tǒng)一個非常重要的環(huán)節(jié)，其性能直接影響到整個系統(tǒng)的測量精度和靈敏度。在實際應(yīng)用中，傳感器接口與信號處理電路主要用于傳感器信號檢測和信號預(yù)處理，并起連接作用。 傳感器接口與信號處理電路的選擇是根據(jù)傳感器輸出信號的特點及用途來確定的。不同傳感器有不同的輸出信號，而且，這些輸出信號很微弱，并與輸入的被測量之間一般呈非線性關(guān)系，為了獲取有效的信息或數(shù)據(jù)，因而需要的接口與信號處理電路也各不相同。本章僅對一些重要的接口與信號處理電路加以介紹。 返回 電橋電路 ? 電橋的分類方法有多種，按電橋采用電源的不同，可分為直流電橋和交流電橋 。按電橋的工作方式的不同，可分為平衡電橋和不平衡電橋 。按電橋被測電阻接入方式的不同，可分為單臂電橋、雙臂電橋和全橋 平衡電橋的應(yīng)用是基于零位測量法。電橋平衡則輸出為零，否則輸出則不為零，這時可以通過調(diào)節(jié)電橋比較臂電阻的大小使電橋重新達(dá)到平衡，然后根據(jù)電橋平衡條件，計算出被測量的變化。 不平衡電橋的應(yīng)用是基于偏差測量法。電橋平衡則輸出為零，否則輸出量不為零，這時輸出量的大小反映了被測量的變化情況。 下一頁 返回 電橋電路 ? 電橋的工作原理及主要性能指標(biāo) 電橋電路的主要性能指標(biāo)有輸出特性、非線性誤差和靈敏度，下面具體討論有關(guān)電橋的工作原理和這幾項性能指標(biāo)。 ? 直流電橋 直流電橋的基本形式如 圖 71所示。圖中 R1， R2， R3， R4為電橋的橋臂電阻， RL為其負(fù)載。當(dāng) RL趨于無窮時，電橋的輸出電壓 UO用公式表示為 : 上一頁 下一頁 返回 )(424313i RRRRRRUUO ????? 電橋電路 1)直流電橋的平衡條件。當(dāng)電橋平衡時， UO =0，可以得到電橋平衡的條件，即 : R1R2=R3R4 2)直流電橋的不平衡狀態(tài)。直流電橋的不平衡狀態(tài)有三種形式，即單臂電橋、雙臂電橋和全橋。 ①單臂電橋就是電橋中一橋臂為傳感器，其余為固定值。假設(shè)只有 R1是傳感器，工作時其阻值變化為△ R，這時電橋的輸出電壓可用公式表示為 : 上一頁 下一頁 返回 )(43321111i RRRRRRRRUUO ????????? 電橋電路 當(dāng)滿足條件 R1=R2=R3=R4 ，且 R0 △ R1時，電橋的理想輸出為 : 從上式可以看出，單臂電橋的理想輸出與工作橋臂電阻的變化率為線性關(guān)系。但這一線性關(guān)系是在一定條件下的近似，其輸出結(jié)果與電橋的實際輸出之間存在一定的誤差，這個誤差稱為非線性誤差。 電橋的靈敏度是指電橋的輸出電壓與被測電阻的變化率之間的比值。用公式表示為 : 上一頁 下一頁 返回 iO URRU014??iiOn URRURRRRUK414010101?????? 電橋電路 ② 雙臂電橋就是電橋中兩相鄰橋臂為傳感器，其余為固定值。如圖 71所示為 R1， R2傳感器，并且滿足條件 R1=R2=R3=R4 =R0，同時△ R1=△ R2=△ R0 ，則該電橋的輸出為 上式表明，電橋的實際輸出與電阻變化率成線性關(guān)系，則說明該電橋無非線性誤差。又由于該電橋的輸出電壓比單臂電橋輸出電壓提高一倍，則電橋的靈敏度也提高一倍。 上一頁 下一頁 返回 iO URRU021 ?? 電橋電路 ③ 全橋就是電橋的四個臂均為傳感器。如圖 71所示，若滿足R1=R2=R3=R4 =R0 ，同時△ R1=△ R2= △ R4=
語文相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1