電氣工程及其自動化論文(編輯修改稿)
2025-02-14 15:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電阻體上的位置，在動觸點與固定觸點之間便可得到一個與動觸點位置成一定關系的電壓。傳統(tǒng)的電位器在調(diào)節(jié)電位的時候，是通過觸點在電阻體上的滑動實現(xiàn)的。這樣的調(diào)節(jié)方式雖然簡單，但是存在許多缺點。首先，觸點的滑動會與電阻體（圖中R）產(chǎn)生摩擦，如此長期下去，電位器的調(diào)節(jié)精確度必然會下降，從而影響了機器的正常運行。另一方面，由于觸點和電阻體摩擦的緣故，會使電位器的壽命大大減小，影響了機器的使用周期。特別是在調(diào)節(jié)場合頻繁的時候，劇烈的摩擦會嚴重降低調(diào)節(jié)的可靠性。由此可見，傳統(tǒng)的電位器雖然可以實現(xiàn)電位的調(diào)節(jié)，但是本身存在的不足限制其使用的范圍。為了克服傳統(tǒng)電位器的種種缺點，非接觸式電位器變應運而生了。 非接觸式電位器 上一節(jié)簡單介紹了傳統(tǒng)電位器的結構，以及傳統(tǒng)電位器的不足。為了克服傳統(tǒng)電位器在調(diào)節(jié)過程中的摩擦所帶來的不良后果，科學家們通過反復研究和實驗，制作出了非接觸式電位器。這種電位器和傳統(tǒng)電位器最大的不同點在于，其調(diào)節(jié)端是“非接觸”的，調(diào)節(jié)電位的時候，不會產(chǎn)生像傳統(tǒng)電位器那樣的摩擦，從而大大提高了電位器的調(diào)節(jié)精確度和使用壽命。常見的非接觸式電位器的調(diào)節(jié)端大部分是使用現(xiàn)代傳感器，例如霍爾傳感器、電渦流傳感器、電感傳感器等。這些傳感器在調(diào)節(jié)時，通常是將一些非電量，如位移、傾角、壓力等的變化轉換為一定的信號，并通過這些信號的變化，控制輸出端的信號輸出。傳感器的相關知識將在下章介紹。第三章 傳感器的電子學基礎根據(jù)傳感器輸入信號的不同，檢測系統(tǒng)分為直流檢測系統(tǒng)和交流檢測系統(tǒng)兩大類，如下圖所示。 電橋電橋主要用于把被測的非電量（或電量）轉換成電阻、電感、電容的變化，再變成電流或電壓的變化。電橋在測量系統(tǒng)中的使用十分廣泛。根據(jù)供電電源的不同，電橋分為直流電橋和交流電橋。直流電橋主要用于應變式傳感器，就聊電橋主要用來測電感和電容的變化，例如，用于電感式傳感器和電容式傳感器。 直流電橋直流電橋原理電路如圖31： 電橋輸出電壓為： 電橋平衡條件是=0，即 交流電橋如圖32，交流電橋的激勵源為交流電源，四個橋臂上接的是阻抗元件。 用復阻抗Z代替電阻R，且輸入電壓和輸出電壓均用復數(shù)表示，即分別為和，則交流電橋的輸出電壓表達式與直流電橋相同，即 把各復阻抗用指數(shù)形式表示，即用表示，則交流電橋平衡課寫成 根據(jù)復數(shù)相等條件，交流電橋平衡必須滿足下面條件①②由以上兩式可知，交流電橋平衡有兩個條件：相對兩臂阻抗模乘積相等；兩相對橋臂復阻抗角之和相等。兩個平衡條件缺一不可，否則交流電橋永遠不平衡。 電橋的電源直流電橋使用的是直流電源，交流電橋使用的是交流電源。 直流電橋的電源為了獲得穩(wěn)定的電橋驅動電源，減小電源變化對電橋工作的影響，一般采用恒壓源或恒流源做直流電橋的電源。1. 直流電橋的恒壓電源在直流電橋中，為了獲得穩(wěn)定的電橋驅動電壓，常常采用單獨的恒壓源供電。常用的有以下幾種：（1） 集成電路穩(wěn)壓電源（2） 可編程穩(wěn)壓電源（3） 專用傳感器電源模塊2B35K（4） 其他低成本電橋電源2. 直流電橋的恒流源電源在應變式、壓阻式傳感器測量電路中，為了減小環(huán)境溫度和流過電橋臂上電阻電流變化產(chǎn)生的影響，要求流過的電流要穩(wěn)定，以減小因電流變化產(chǎn)生的熱量變化導致電阻值發(fā)生變化，給測量帶來額外的誤差。因此，要求電橋在恒流電源下工作。 交流電橋的電源交流電橋的電源要求為純凈的正弦信號。獲得穩(wěn)定的交流電橋驅動電源的方法有多種。對于音頻電橋，一般采用RC振蕩器。只有在工頻下工作的高壓交流電源，才直接
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