[信息與通信]第4部分傳感器原理1-電阻式-資料下載頁
2025-03-22 06:57本頁面
【正文】 例 2：橋梁固有頻率測(cè)量電阻應(yīng)變片華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理案例 3：電子稱原理 ：將物品 重量 通過懸臂梁轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)變形再通過應(yīng)變片轉(zhuǎn)化為電量輸出。電阻應(yīng)變片華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理案例 4：機(jī)器人握力測(cè)量電阻應(yīng)變片華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理案例 5：振動(dòng)式地音入侵探測(cè)器適合于金庫、倉庫、古建筑的防范，挖墻、打洞、爆破等破壞行為均可及時(shí)發(fā)現(xiàn)。電阻應(yīng)變片華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理電阻應(yīng)變片華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理（ 3）測(cè)量電路 —— 電橋 （教材第 127頁）ER1 R2R3 R4V 電橋是將電阻、電感、電容等參量的變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流輸出的一種測(cè)量電路，由于橋式測(cè)量電路簡(jiǎn)單可靠，而且具有很高的精度和靈敏度，因此在測(cè)量裝置中被廣泛采用。電橋的分類：① 直流電橋② 交流電橋按激勵(lì)電源① 偏值法② 歸零法按工作原理電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理?平衡條件直流電橋 如右圖所示，以電阻R R R R4組成電橋的四個(gè)橋臂，在電橋的對(duì)角點(diǎn) a、 c 端接入直流電源 Ue， b、 d 端輸出電壓 Uo，電橋四個(gè)橋臂中的一個(gè)或多個(gè)是阻值隨被測(cè)量變化的電阻傳感器元件，如電阻應(yīng)變片。電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理電橋的接法：?jiǎn)伪圻B接半橋連接全橋連接電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理① 單臂連接令：為了簡(jiǎn)化橋路，設(shè)計(jì)時(shí)取相鄰兩橋臂電阻相等，即電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理上式可簡(jiǎn)化為一般?電橋的輸出電壓 Uo與激勵(lì)電壓 Ue 成正比。?在激勵(lì)電壓 Ue 一定的條件下，與工作橋臂的阻值變化量 呈單調(diào) 線性 關(guān)系。結(jié)論：? 存在非線性誤差電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理② 半橋連接若：工作中有兩個(gè)橋臂（設(shè)計(jì)時(shí)通常取相鄰兩橋臂）的阻值隨被測(cè)量而變化，即電橋輸出結(jié)論 :與單臂電橋連接相近，但比例系數(shù)不同?！?無非線性誤差電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理③ 全橋連接若：工作中四個(gè)橋臂的阻值隨被測(cè)量而變化，即電橋輸出 ← 無非線性誤差電橋結(jié)論 :與前兩種連接方式相近，但比例系數(shù)不同。華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理電橋三種接法的比較：定義電橋靈敏度為① 單臂連接 ② 半橋連接 ③ 全橋連接兩個(gè) 工作橋臂 四個(gè) 工作橋臂一個(gè) 工作橋臂電橋接法不同，靈敏度也不同，全橋連接最大。有非線性誤差 無非線性誤差 無非線性誤差電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理若：且電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理同樣電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理綜合式（ 49）和式（ 410），可以導(dǎo)出由此式可以看出： 上述性質(zhì)為電橋的 和差特性 ，利用該特性對(duì)構(gòu)成實(shí)際的電橋測(cè)量電路具有重要意義。① 若相鄰兩橋臂 (R1和 R R3和 R4 )電阻 同方向 變化 (同時(shí)增大或同時(shí)減小 )，所產(chǎn)生的輸出電壓的變化將 相互抵消 ；② 若相鄰兩橋臂電阻 反方向 變化 (即兩電阻一個(gè)增大另一個(gè)減小 )，所產(chǎn)生的輸出電壓的變化將 相互疊加 。電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理 例如用懸梁做敏感元件測(cè)加速度或力時(shí)，常在梁的上下表面各貼一片應(yīng)變片，并將兩個(gè)應(yīng)變片接入電橋相鄰的兩個(gè)橋臂。R1R2上 應(yīng)變片產(chǎn)生 正向 DR， 下 應(yīng)變片產(chǎn)生 負(fù)向 DR ，即兩 電阻 反方向 變化，由 電橋的和差特性 可知，產(chǎn)生的電壓輸出相互疊加，電橋輸出最大。電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理應(yīng)用舉例：柱形測(cè)力梁電橋的接法電橋華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理電橋的零位平衡調(diào)節(jié)差動(dòng)串聯(lián)平衡調(diào)節(jié)差動(dòng)并聯(lián)平衡調(diào)節(jié)需要較大范圍的電阻調(diào)節(jié)，如熱敏電阻只需微小的電阻調(diào)節(jié)，如電阻應(yīng)變片目的 → 工作臂電阻無變化 時(shí)，使電橋輸出為零。電橋
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