應(yīng)變式傳感器(2)(編輯修改稿)
2025-03-20 10:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? 電橋電壓靈敏度 Ku越大 ， 應(yīng)變變化相同情況輸出電 壓越大； ? Ku與電橋電源 E成正比 Ku∝E ， 但供電受應(yīng)變片允許 功耗限制； 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 1）直流電橋 ② 電壓靈敏度 傳感器原理及應(yīng)用 第 3章 應(yīng)變式傳感器 討論： ? 設(shè)均為全等臂電橋 ， 即初始時(shí) R1=R2=R3=R4=R， 下面分析這三種連接方式方式的電壓輸出 。 ? 半橋單臂 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 1）直流電橋 4uEK ?? 單臂工作片電壓靈敏度： 10 4REUR???? 橋路輸出電壓： ② 電壓靈敏度 傳感器原理及應(yīng)用 第 3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 1）直流電橋 ? 單臂工作片電壓靈敏度： ? 橋路輸出電壓： ② 電壓靈敏度 半橋雙臂 工作中電橋的兩個(gè)橋臂阻值隨被測(cè)物理量而變化 ERRU 20 ??EK u 21?全橋 工作中電橋的四個(gè)橋臂阻值隨被測(cè)物理量而變化 ? 橋路輸出電壓： ERRU ??0? 單臂工作片電壓靈敏度： EK u ?② 電壓靈敏度 第 3章 應(yīng)變式傳感器 傳感器原理及應(yīng)用 ② 電壓靈敏度 傳感器原理及應(yīng)用第 3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 1）直流電橋 單 橋 半 橋 全 橋 ② 電壓靈敏度 傳感器原理及應(yīng)用 第 3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 1）直流電橋 ③ 非線性誤差補(bǔ)償 非線性誤差： 000UUUl????：為理想值 0U?式中 U。：為真實(shí)值 單臂橋的非線性誤差： 11112212RRRRRRl???????傳感器原理及應(yīng)用 第 3章 應(yīng)變式傳感器 ? 可見非線性誤差與 ΔR1/R1 成正比 ? 為減小非線性誤差常采用差動(dòng)電橋 ?差動(dòng)電橋：在試件上安裝兩個(gè)工作片，一個(gè)受拉、 一個(gè)受壓接在電橋的相鄰兩個(gè)臂，電橋輸出為： 31101 1 2 2 3 4RRRUER R R R R R????????? ? ? ? ? ???12R R R? ? ? ? ? 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 1）直流電橋 ③ 非線性誤差補(bǔ)償 傳感器原理及應(yīng)用 第 3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 1）直流電橋 ③非線性誤差補(bǔ)償 2uEK ? 半橋電壓靈敏度為： 討論： ? 輸出電壓 U0與 R1/R1呈線性關(guān)系，無非線性誤差； ? 電壓靈敏度是單橋的兩倍； ? 具有溫度補(bǔ)償作用。 0 2ERUR??? 電橋輸出： 傳感器原理及應(yīng)用 第 3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 1）直流電橋 ③非線性誤差補(bǔ)償 ? 全橋： 將四臂按對(duì)臂同性接四個(gè)工作片稱全橋 。 若 ΔR 1=ΔR 2=ΔR 3=ΔR 4 101RUER??? 全橋電壓輸出： uKE? 全橋電壓靈敏度為： 傳感器原理及應(yīng)用 第 3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 2）交流電橋 ?直流電橋 優(yōu)點(diǎn)：所需要的高穩(wěn)定直流電源較易獲得；連接導(dǎo)線要求低，不會(huì)引起分布參數(shù)，在實(shí)現(xiàn)預(yù)調(diào)平衡時(shí)電路簡(jiǎn)單，僅需對(duì)純電阻加以調(diào)節(jié)。 缺點(diǎn)：容易受到工頻干擾，產(chǎn)生零點(diǎn)漂移。 ?交流電橋 優(yōu)點(diǎn)：放大電路簡(jiǎn)單無零漂，不受干擾，為特定 傳感器帶來方便； 缺點(diǎn)：需專用測(cè)量?jī)x器或電路不易取得高精度。 傳感器原理及應(yīng)用 第 3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 2）交流電橋 交流電橋輸出特征方程： 1 4 2 301 2 3 4( ) ( )Z Z Z ZUUZ Z Z Z????1 4 2 3 0Z Z Z Z??? 電橋平衡條件： 傳感器原理及應(yīng)用 第 3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 2）交流電橋 交流電橋 傳感器原理及應(yīng)用 第 3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路（ 2）交流電橋 交流電橋需滿足 對(duì)臂復(fù)數(shù)的模積相等，幅角之和相等。 1 4 2 3| | | | | | | |Z Z Z Z? 1 4 2 3? ? ? ?? ? ?傳感器原理及應(yīng)用 第 3章 應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片測(cè)量電路 （ 2）交流電橋 1 2 3 4Z Z Z Z? ? ? Z?已知 忽略分母項(xiàng) 交流半橋輸出： 10114ZUUZ??
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