差动电桥电路在传感器测量中的应用

本文介绍了电桥电路的工作原理.分析比较了单臂电桥和差动电桥的特点,得出了检测电路中差动电桥的应用是比较普遍的.     

利用自平衡电桥消除压力传感器的大热零点漂移

论述了利用并联自平衡电桥的方法补偿大热零点漂移的问题,主要分析了自平衡电桥的性质、补偿原理、补偿线路的原理及补偿效果。通过实验,得出了自平衡电桥可充分补偿热零点漂移的结论。     

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     

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     

仪表工问答

154.电子电位差计桥路的lV工作电压偏高或偏低,对仪表示值有什么影响?答:对于平衡电桥,不论其电源电压升高或是降低,输出总是为零.但电子电位差计中的电桥却是不平衡电桥.不平衡电桥的特点可以用图82来分析,其中电桥输出电压等于上、下两支路中相邻两电阻的压降之差,即     

航空原位涡流无损检测传感器的数控阻抗信号调理电桥研究

针对航空航天装备现场原位涡流无损检测(ECNDT)快速化、智能化、集成化的需求,提出了一种应用于原位涡流无损检测系统的新型数控传感器阻抗信号调理电桥,从设计思路、理论分析、电桥结构、工程实现方法以及性能分析等方面对其进行了详尽的阐述,最后通过具体的航空装备现场原位实验(某型飞机发动机九级蓖齿盘)验证了该数控阻抗信号调理电桥方法的有效性.     

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.     

用单片机实现的自动平衡电桥

<正> 电桥是一种精密测量仪器,其测量准确性和精密度都很高。构成电桥的标准元件都是精密元件,且采用高分辨率的检流计检测电桥平衡时电流大小。通常手动电桥是通过人工调整比率臂和元件臂,使平衡电     

探伤仪桥路设计及仿真分析

电桥的设计是研制涡流检测仪的关键,它影响整个检测系统的灵敏性、可靠性和稳定性。针对常用电桥的输出值很小,放大困难的情况,设计了新的电桥电路,提高了桥路输出值,使得放大以及后级处理容易实现。通过仿真分析,得出辅助桥臂对桥路的灵敏度和输出值的影响,为不同要求下辅助桥臂的选择提供了思路和依据。     

基于V-F变换的硅压阻压力传感器的处理电路

针对硅压阻压力传感器提出了一种基于电桥本身参数的温度自补偿方法,并设计了一种差分输入、双参数输出的高精度处理电路用以获得电桥参数。该电路用简单元件搭建差分输入的电荷平衡式V/F转换器,根据不同组态的频率输出解算电桥参数。该电路巧妙地利用差分输入方式消除了共模电压引起的误差,巧妙借用参考电阻消除了基准频率的影响,最终的输出频率只与被测量和参考电阻有关。经实验验证,电桥电阻的测量精度能达到0.0068%,经补偿后的压力传感器精度可达0.039%,相比补偿之前提高了一个数量级。     

一种超低非线性失真的采样系统设计

提出一种应用在数字采样电桥中的超低非线性失真的采样系统的设计方法，该采样系统的非线性失真在1 V范围内不超过40μV,在5 V范围内不超过32μV/V。在采样过程中，为降低信号切换开关对处于平衡状态的数字电桥的影响，在采样系统的模拟前端使用了分布参数匹配的方法。给出设计的采样系统在数字电桥中的应用，该数字采样电桥在1 kHz激励频率下对四端对标准电阻、电感及电容进行测量，实验结果表明，该桥的测量精度可达0.01%。     

基于零磁通电流传感的自动电阻电桥设计

因商用直流电流比较仪(DCC)精度高、结构复杂、成本高昂,基于商用零磁通电流传感器基础上研制了一套直流比较仪自动电阻电桥,以降低成本、满足电阻测量精度要求较低应用场合的需求。围绕零磁通电流传感器的原、副边线圈安匝平衡机制下,其原、副边电流比例一定的特点,设计了自动电阻电桥电路。采用基于DSP的嵌入式数字电路实现系统控制和算法,使用自制且经过校准的24位AD采集电路读取电桥中电阻两端的压差信号,经实时处理及屏幕显示,最终得到被测电阻(Rx)和标准电阻值(Rs)的比例值。采用经校准过的标准电阻(Rs)对该电阻电桥100Ω：10Ω和10Ω：1Ω的比例进行校准,实验结果表明：该电阻电桥测量的比例准确度可达10-6 量级,测量的相对标准差为10-6 ~10-7 量级。     

大功率LD温度检测线性化放大电路设计

在大功率半导体激光器的温度检测中,针对单臂电桥输出固有的非线性特性,设计了一个电桥线性化检测放大电路,它不仅克服了电桥输出固有非线性的缺点,而且其灵敏度系数可灵活配置.该电路拓宽了单臂电桥的应用范围,特别适用于应变阻值相对变化较大的场合,可将其作为传感器调理电路的前端模块.温度测量实验表明,该电路输出与温度变化的线性度非常好,实际输出与理论输出的最大相对误差为0.1%,实测温度与理论温度值误差小于0.1℃,满足实际应用要求.     

基于LabVIEW的TH2827C数字电桥多功能测量系统开发

利用LabVIEW2016开发了基于TH2827C精密LCR数字电桥的多功能测量系统.采用USB 2.0转RS232串口线实现计算机USB端口与TH2827C数字电桥RS232端口的物理连接.该系统中驱动程序部分利用LabVIEW中的串口通信函数与子VI进行开发,实现TH2827C数字电桥与计算机的通信功能.在集成TH...     

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。     

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。     

叠加电桥检测的加速度传感器设计

基于压阻效应的叠加电桥检测法加速度传感器采用超对称"八悬臂梁—质量块"结构,构成惠斯通电桥的力敏电阻器布放在悬臂梁的两端,4个惠斯通电桥的输出电压叠加后作为传感器的最终输出,有效提高了加速度传感器的灵敏度。通过数学建模仿真分析验证了方案的可行性。性能测试结果表明:该加速度计的灵敏度为1.1381mV/gn,频响范围为0～1000Hz,灵敏度约为单电桥检测法和串联电桥检测法加速度传感器灵敏度的4倍。叠加电桥检测法为压阻式传感器提高灵敏度提供了一种新思路。     

测量电桥的电压灵敏度和非线性误差

在电量测量中,按"偏转法"原理工作的不平衡式电桥,桥路对角线(负载端)有信号电压输出,因而去掉了平衡电桥的调零环节,从而改进了后续电路,动态性能良好,既可用于静态测量,也适用于动态测量。本文则着重讨论了不平衡式测量电桥的电压灵敏度和非线性误差。     

多通道应变仪自动标定系统设计

针对现有的应变测量仪标定方式采用单通道手动操作,存在标定过程费时费力、效率较低等问题,设计了一种以Cortex-M3为控制核心的自动标定系统,详细介绍了该系统的硬件和软件设计。该系统可将标准电阻信号输出加载到被标定电桥的输入端,比对被标定电桥的输出与理论值,自动计算被标定电桥的精度。实验结果表明,该系统能够有效完成自动标定任务,标定精度达到0.5%。     

铂热电阻测温的非线性校正

一、概述铂热电阻具有精确度高、稳定性好、性能可靠等优点,因而在工业生产中得到广泛地应用.但它的电阻值与温度关系呈非线性,这往往给精确测定温度带来不少困难.为提高测量精确度,在数字式温度表中,目前广泛采用在测量电桥中与数模网络的数电阻串、并联电阻的方法进行非线性校正.这种方法的计算实例在不少文章中都有叙述,但由于桥路电路电阻的计算较为复杂,各文章中往往是给出特定的测温范围,代入具体数据,最后解出桥臂电阻的数值,而设有给出各电阻的通用表达式.本文给出了串联补偿型和并联补偿型两种电桥线路和桥臂电阻的表达式,并对串联补偿型电桥线路的三线制接法的温度误差及并联补偿型电桥线路应用于温差测量进行了分析,这给测量电桥的参数选择提供了很大方便.