线性化热电阻测量桥路

惠斯登电桥自发明以来已有130多年的历史,在热电阻测温中,这种桥路的应用尤为广泛.但由于其结构上的原因,除了在电桥平衡位置附近一个极小区域外,电桥的输出电压与传感器电阻的变化量△R之间却呈现非线性关系为使测量误差不因非线性输出而变大,笔者改变惠斯登电桥基本模式,设计了一种有源线性测温桥路.二、常用测温电桥输出特性图1所示为常用的三线制连接测温电桥简化线路.其中桥臂电阻凡、R_1、R_2、R_3为固定值,R_t是测温热电阻的电阻,r_1、r_2、r_3为连接导线电阻.当电桥平衡时,桥路输出电压U_0 等于零.随着被测温度的变化,热电阻阻值变化△R,电桥     

测定电阻应变计灵敏系数的一种方法

采用等强度梁、挠度计、并联电阻箱、电位差计等测定电阻应变计的灵敏系数是一种常用的方法。根据电桥的平衡条件建立了简单易懂的平衡方程，回避了桥臂阻值相对变化率的计算及电桥非线性输出等问题，正确计算了应变计的灵敏系数Ｋ。     

传感器输出信号的线性化处理

在检测装置的组成环节中,往往存在非线性环节,特别是传感器的输出量与被测物理量之间的关系,绝大部分是非线性的.造成非线性的原因主要有二:一是许多传感器的转换原理并非线性,如温度测量,热电阻或热电偶与温度是非线性关系;流量测量,孔板输出的差压信号与流量输入信号之间也是非线性关系;二是采用的测量电路的非线性,例如,测量热电阻用四臂电桥,电阻的变化引起电桥失去平衡,出现的输出电压与电阻之间的关系为非线性.对于这类问题的解决,常规模拟仪表采用的非线性补偿方法,都需要增加若干硬件,如用特别的曲线板,利用二极管、各种集成运算放大器构成非线性补偿电路,采用非线性计数的数字化电路和采用连续线性化A/D转换器等.这些硬件补偿,不但成本高、电路复杂.调试困难,而且精度低、通用性差.在智能仪表中,线性化采用软件方法实现,不必增加特殊的硬件结构,其主要优点有:①充分     

线性有源电桥电路

一、引言 传统的不平衡电桥作为电阻传感器的配用电路,在诸如温度、力、力矩、加速度、压力、位移和应变等非电量的测量中起着极其重要的作用。由于桥臂电阻值的变化与输出电压之间呈现非线性特性,尤其在传感器电阻值变化较大时,输出电压的非线性愈加严重,因而极大地影响了不平衡电桥的测量准确度,限制了不平衡电桥的应用范围。为了消除不平衡电桥的非线性误差,设计一种具有线性输出的不平衡电桥是十分必要的。本文提     

电阻应变片电桥的一种平衡电路

在测试技术中,经常应用电阻变化增量小的电阻应变片。由应变片将科学实验中的各种物理量,如压力、应力、应变等等,转换成电信号。而由应变片输出的电信号往往是几个毫伏的低电平信号。低电平信号由高增益的数据放大器进行放大和缓冲,然后进入数据采集子系统进行切换,模拟——数字转换等变换工作,再经过接口电路传输给微处理机进行处理。通常将电阻应变片接成电桥的测量电路,如图1所示。图中电桥的四个电阻可以都是电阻应变片(全桥);也可以只有两个是电阻应变片,两个是精密电阻(半桥);或者只有一个是电阻应变片,其余三个都是精密电阻(1/4桥)。为了补偿桥臂电阻值(即电阻应变片的阻值,精密电阻的阻值)的偏差所造成的初始不平衡,每一桥式测量     

双铂膜热敏电阻器在精密测温中的应用

本文讨论了铂膜热敏电阻器的非线性误差及测试电桥的非线性误差对测量温度的影响,提出了自补偿双铂膜热敏电阻器测温线路,并在A/D转换器中进行非线性补偿。在温度变送器中测试效果良好,实现了精密温度测量。     

GGY一20型高性能固态压力传感器(续)

六、温度补偿固态压力传感器受温度影响较大,这是人所共知的,因此除了在制作工艺上采取必要的措施以外,对传感器进行外电路补偿是必不可少的。这里采用的是一种常规的方法,其原理如图6所示。图6中,R_1、R_2、R_3、R_4为应变电阻;R_TZ为零点温度补偿电阻;R_Z为零点配平电阻;R_TS为灵敏度温度补偿电阻;V为桥电压;V_p为输出。 1.零点的温度补偿传感器零点随温度变化主要是由应变电阻的不一致性和应变电阻温度系数的不一致性引起的。因此对其补偿是通过改变一个桥臂的电阻值及其温度系数来实现的。如果温度变化了△T,电桥零点输出有了△V_po的变化,此时,零点温度系数为     

电阻温度变送器的测量电桥

用一个平衡电桥,可以很精确地测定电阻的数值。如果被测的电阻与温度有对应关系,就可以把这种电桥应用到温度测量系统中去。但简单的电桥其输出电压与被测电阻之间不是呈线性的,故在应用电桥测量温度时就需要进行线性补偿。     

称重测力传感器灵敏度温度补偿线性化技术

本文叙述了电阻应变计式称重测力传感器的温度补偿技术。文中除介绍一般的灵敏度温度补偿方法外,还着重说明了如何改善温度补偿电阻所引起的非线性误差,提出了最佳补偿电阻值和并联电阻值的计算方法。     

多路温度测量中热电阻的非线性及引线电阻的补偿方法

热电阻温度测量中，热电阻的非线性、不平衡电桥的非线性性及连线电阻都会给测量带来误差，多路测量中模拟多路开关的应用也会给测量造成不良影响，本文通过恒流源及模拟多路开关的合理应用克服了上述误差，在某测量仪表中实现了高精度的16路温度测量。     

基于PT1000的冗余温度补偿型超声波测距传感器的设计

针对超声波在介质中传播速度易受到环境温度影响的问题,设计基于PT1000铂电阻温度补偿型超声波测距传感器.传感器基于PT1000铂电阻构成电桥电路,将温度变化转变为电压变化量,经16位A/D芯片模数转换后传给单片机,再依据铂电阻特性曲线进行比较、运算得出温度值,利用误差平均效应方法对四个相同结构冗余的铂电阻电桥测量数值进行平均计算得出最终温度值,进而得出此温度下的速度值;运用渡越时间检测法采集脉冲回波的时间,再利用距离公式计算则得出距离值.实验结果表明,采用PT1000补偿的测距传感器测量平均误差为0.001m,没有温度补偿测距传感器测量平均误差为-0.110m,采用DS18B20补偿测距传感器测量平均误差为0.010m.     

C2L—TB—2型300t称重传感器的设计及误差分析

重点介绍C_2L-TB-2型300t称重传感器的设计计算。文中根据分析柱或弹性元件固有的非线性及由于组成惠斯顿电桥相邻桥臂的应变计变形的不等所引起的非线性的互补性,指出一般情况下可使柱式传感器的非线性达到优于0.05%FS的水平。     

温度场平均温度的测量及误差计算

温度场平均温度测量的方法很多,可以把各检测点的信号送入数据处理装置实时处理,也可以把各检测点的热电偶串联或并联起来测量。本文主要讨论并联法测量场平均温度的误差,并导出测量线路中配置电阻的计算公式,从而为测量系统的正确设计提供了依据。     

一种扩散硅压力传感器温度补偿方法 —漂移电流源外补偿法

扩散硅压力传感器温度补偿问题一向被人们关注。常用的补偿法有:在力敏电阻桥中串、并联电阻~([1])或单元补偿网络~([2])、有源温度补偿网络~[3])、恒压供电三极管外补偿法~([4])及可调温度系数的电压源补偿法~([5])等等。文献~([3～5])中的补偿法是利用温敏元件来改变供桥电压的温度特性,达到对传感器温度性能的补偿,是有源补偿法,其实质是利用供桥激     

传感器八片应变计组桥问题探讨

1.前言众所周知,高精确度电阻应变式称重传感器的内部测量电路为惠斯顿电桥。一般至少需要四片工作应变计。这是最基本也是最常用的传感器电路。但目前也有一些传感器采用了八片应变计,如Y型轮幅式传感器和QF型桥式传感器及双悬臂梁式传感器等。用八片应变计的一个主要目的是为了提高这些传感器的抗干扰力的性能。它可通过合理组桥使干扰力的影响很小,从而提高传感器的实际使用价值。目前普遍采用的是应变计串联后组桥。然而已经贴在弹性体上的八片应变计还可以组成其它形式的电路,以实现不同的目的。本文将专门对八片应变计的组桥形式进     

零点电漂移作为压力传感器特性指标的讨论

当测定不同压力传感器的特性时，发现均存在零点电漂移现象。本文从理论上分析指数，力敏电桥的零点电漂移起因于桥臂电阻的非线性，后者与扩散电阻的有效导电层宽度随外加电压变化及反向漏电有关，温度在50-60℃以下时，反向漏电的影响可忽略，本文讨论了零点电漂移的影响以及使其抑制的问题，并认为应将它作为一个特性指标。     

线性输出的不平衡电桥电路

在诸如温度、力、应力等一些非电量检测中,常用特制的电阻元件作传感器,将它接入单臂电桥.当传感器的电阻值随被测非电量的大小而改变时,电桥的输出电压也发生相应的变化,于是便实现了非电量-电量间的交换.由于单臂电桥自身电路结构上的原因,除了在电桥平衡位置附近的一个极小区域外,电桥的输出电压U_O与传感器电阻值的相对变化量△R/R之间却呈现非线性关系.若想使测量误差不因非线性输出而变得太大的话,就须对非线性进行校正、补偿.     

测量电桥的ADC温度补偿法

介绍一种实用的ADC（模/数转换器）对测量电桥进行温度补偿的原理及方法,并对全桥、半桥、单臂电路的温度补偿详细进行了分析。     

一种新型铂热电阻数字测温电路

本文介绍了一种采用连续式非线性A/D转换法进行线性化的新型铂热电阻数字测温仪,在—200℃至 650℃<的温度范围内,线性化误差仅为0.058%,采用了有源电桥和四线制等技术,使引线电阻对测量精确度的影响可忽略不计,并消除了基准电压对测量误差的影响。     

用直流双臂电桥测量电阻温度系数

通过对大学物理实验中力学实验、热学实验及电磁学实验的综合,设计电阻温度系数的测量实验。通过测量导线的直径、质量计算出导线的长度,在改变温度条件下使用双臂电桥测量导线的电阻,利用测量数据通过线性拟合得到铜导线的电阻温度系数。