基于比率法的高精度电桥电路及其应用

提出一种基于比率法的高精度电桥电路,用于测量电阻传感器中的高精度电阻。该电桥电路是基于模数转换器的数字量输出,采用模拟输入电压与参考电压比率的方法,将电桥的不平衡输出经放大后作为模数转换器的模拟量输入,将电阻式传感器相同一侧另一桥臂两端的电压差经放大后作为模数转换器的参考电压,经过模数转换后两者比率的数字量作为系统的输出。经过该电路处理后,电阻信号与系统的输出之间成线性关系,并克服了供电电压波动对电阻测量结果的影响,消除了系统的零点漂移和温度漂移。该电桥电路具有高准确度的电阻测量性能。     

齿轮箱传动轴扭矩与转速测试

设计一种应变式无线扭矩传感器,同时集成了转速测量功能,在测量传动轴扭矩时,同时能准确地测量出转速。该传感器节点内置独立的高精度桥路电阻和放大调理电路,可以通过上位机软件,实现1/4桥、1/2桥、全桥测量方式的自动切换,兼容了各种类型的桥路传感器。节点通过无线数字信号传输,将测得的应变及转速值无线发送到上位机数据测试系统,该传输方式消除了传统采用的长电缆传输带来的噪声干扰,使得整个测量系统具有很高的测量精度和很强的抗干扰能力。通过工程实际应用,测试结果显示,无线扭矩-转速传感器稳定可靠。     

电子电位差计测量桥路故障检查方法

电子电位差计采用电压补偿法来测量被测参数。测量电路由滤波单元、测量桥路单元、定电压单元、连接组件、大滑线电阻等部分组成 ,如下图 :测量电路原理图检查测量电路故障的方法除了细心观察电源支路、上下支路的接线有无松动或脱落 ,各电阻有否开路、短路和损坏等情况以外 ,还使用以下方法进行检查。一、电位差检查方法 :利用便携式直流电位差计检查测量桥路输出端的电位差是否正常 ,因在测量系统中接ＲＣ滤波器 ,总电阻高达６ｋΩ多 ,如将此电阻串入直流电位差计中会使检流计的灵敏度下降 ,所以检查仪表的测量桥路时 ,应将便携式电位差计…     

电子电位差计测量桥路的误差分析及调整

用于测温和控温的自动电子电位差计,在维修中经常遇到示值误差太大的问题,需要分析造成误差的原因,并进行相应的调整。本文简述电子电位差计的桥路参数造成误差的原因及调整方法。一、电子电位差计的刻度公式电子电位差计是以电压平衡法(也称补偿法)作为测量原理的仪表。它以测量电路(见图1)产生的已知电压 u。(补偿电压)与被     

一种新型光学直流电压传感器

通过引进电光λ/4波片的Jones矩阵,阐明了用脉冲控制的电光波片构成的光学直流电压传感器的敏感特性;该传感器结构把被测量的直流电压信号转换成了交流脉冲控制的电压信号,因此输出电压信号对电磁干扰不敏感,且消除了输入光强波动的影响;双光路的输出结构消除了温度变化引起的干扰双折射的影响.用该传感器对-500～500V的直流电压进行了测量,其非线性误差在±0.5%以内,实验结果表明,该传感器结构是可行的.     

电涡流传感器非线性补偿电路设计

电涡流位移传感器输出特性非线性明显,为改善传感器线性度,需要进行输出信号的非线性补偿.通过在电涡流传感器前置电路的基础上增加非线性补偿电路模块,可以改善传感器线性度.为获得实用的线性化补偿器,根据传感器位移电压测量数据,先确定其非线性函数关系及线性补偿范围,以函数补偿法为基础采用开环补偿与闭环补偿,分别进行了非线性补偿电路设计,通过模拟电路实现了相关函数运算功能.借助电路仿真手段,可方便地确定电路的结构与具体电路参数.对实际非线性补偿电路进行了测试,实验结果表明,所设计的非线性补偿电路结构简单,能有效改善传感器的线性度.     

电容式物位计中挂料问题的研究

传统电容式物位传感器在测量导电介质时,无法消除电极挂料对测量的影响,本通过分析电极挂料的等效电路,提出了带有电极挂料的物位计测量电路,并指出一定的初始条件和测量条件下,测量电路的输出电压仅与物位电容有关,而与电极挂料无关,这为今后进一步研制开发新型电容式物位计,消除电极挂料的影响提供了理论依据。     

怎样调整传感器的供桥电压减小电子秤的角差

理想衡器的示重应当不受被称物在承重装置上所处位置的影响,检定规程也对实用衡器的最大允许角差作了严格规定。由于传感器性能参数的分散性,在相同的供桥电压下,电子秤往往出现较大的角差,而被检定为不合格。调整桥压是减小角差的一种简便而行之有效的手段。下文将分别给出传感器在串联和并联使用时计算桥压的公式,并对有关问题提出拙见。     

热电阻引线电阻补偿电路

一、桥式电路图1中,热电阻Rt与电桥是用两条线连接的,引线电阻与热电阻阻值之和构成一个桥臂的总电阻,引起桥路的不平衡以及测量误差。图2中,热电阻Rt用三条线与电桥相连,设三条引线电阻相等,记为r0,其中一条线置于电源回路,r上产生的微小压降并不影响桥路的平衡,另两条线分别置于桥的两臂,若r相等也不影响桥路的平衡,这样一来,零点时的输出V0仍等于零。图1桥式电阻-电压变换器摇摇摇摇摇摇图2三线制桥式电路二、双电流源线电阻补偿电路集成运算放大器与电流源搭配起来,可以组成引线电阻补偿电路。电流源可以由半导体三极管、场效应管、恒…     

微小电容式传感器测量系统设计

本文研究了一种基于微分运算原理测量微小电容式传感器的电路系统,通过理论分析和实验验证了微小电容式传感器容值与系统测量所得电压有效值间的关系。系统采用文氏电桥电路作为稳定信号源,并在微分运算电路中接入待测传感器,输出信号随待测传感器应变。微分电路的输出经信号由主控芯片对其进行模数转换和运算处理,传感器测量结果可在串口打印显示,也可无线发送给外部设备,使小电容测量智能化。系统的传感器容值与输出电压有效值间转换为完全线性相关,结果易于处理,且不易受分布电容影响。此外,系统无需外接信号源,且可通过调节微分电路电阻值实现多容值范围的传感器测量。电路结构简单,易于实现,系统稳定,抗干扰性强。     

静电悬浮加速度计电容检测电路变压器桥路设计

静电悬浮加速度计用于测量非惯性力,是重力卫星的重要载荷,高精度重力场模型的获取对加速度计的分辨率要求很高。电容检测电路是加速度计的核心电路之一,其作用是通过测量差动电容的变化,反映检测质量块微小位移的变化,电容检测电路的噪声水平直接影响加速度计的分辨率。通过对电容检测电路的噪声分析,设计了变压器桥路,降低电容检测电路噪声。结果表明,变压器桥路输出阻抗越大,电容检测电路输出噪声越小,选取典型参数代入桥路输出阻抗公式进行仿真。当桥路谐振频率与电容检测信号工作频率相等时,输出阻抗达到最大。因此桥路设计所选取的参数,应满足使桥路谐振频率与电容检测信号工作频率相等,电容检测电路噪声能够大幅度降低。     

纳米材料

<正>韩国利用CMOS和碳纳米管制成生物传感器韩国科学技术院(KAIST)在半导体电路技术国际学会"ISSCC 2015"上发表论文演讲,介绍了使用CMOS与碳纳米管制成的医疗用传感器。该传感器是在利用0.35μm工艺制造的CMOS晶圆上配置碳纳米管电极制成的。这种传感器的特点是不使用金属电极连接导线。导线主要用于与外部进行信号交换以及提供电源电压,而此次的传感器则是让笔式阅读器直接接触金属板上的传感器以加载电压,然后通过与笔式阅读器相连接的个人电脑和智能手     

关于动圈仪表(配热电阻)外线电阻对示值影响的分析

与热电阻或其他能产生电阻值变化的传感器配套使用的XC Z T—□□2型动圈仪表(以下简称XC-22型仪表)采用不平衡电桥测量线路,原理如图1所示。图中R_1、R_2、R_3和R_4为四个桥臂电阻,U_(ab)为桥路外加电压。R_g为桥路对角线c、d间电阻,通过R_g的不平衡电流I_g为: 设计上使桥臂电阻R_3=R_4,令R_gR~2_3=K_0,R_g 2R_3=K_1,R_gR_3 R~2_2=K_2,则上式可写成:     

用AD590对热电偶参考端温度进行自动补偿

用热电偶测量温度时,其参考端必须保持恒定温度,或对参考端的温度进行自动补偿,才能使二次仪表指示出被测点的实际温度值。在热电偶测温线路中,其参考端的温度补偿电路通常采用热电阻桥路。补偿桥路的输出电压应与热电偶参考端的电压一致,才能获得最佳的补偿效果。这就要求补偿桥路电阻和电桥的工作电压具有较高的精度,而且桥路各元件的制作与调整也比较麻烦。本文介绍用集成温度     

双信号输出的磁敏转速传感器

介绍了一种利用磁阻效应原理的磁敏转速传感器,可以同时输出脉冲电压信号和与转速高低成正比的直流电压。对不同的齿轮转速进行测量,实验结果表明,在0～12kHz的信号频率范围内,转速传感器性能稳定,测量结果准确有效。该转速传感器灵敏度高、抗干扰能力强,且电路简单、成本低廉,适用于农业机械的齿轮转速测量。     

热式气体流量计信号采集电路的设计与研究

首先介绍了气体流量测量的必要性及影响其测量精度的主要因素,并介绍了热式气体流量计测量气体流量的原理,推导出流体流速与电流之间的表达关系式.根据定温法测量原理,分析了惠斯通电桥电路的作用.然后设计了热式气体流量计信号采集电路,并分析了电路的工作原理及其温度补偿作用,介绍了其优点及创新之处.通过实验研究,得到流量与输出电压的实验数据;对数据进行拟合处理,得到流量与输出电压的表达关系式.实验结果表明:信号采集电路基本消除了因流体温度变化引起的测量误差,提高了系统的测量精度,基本达到工业生产的要求.     

动圈仪表配热电阻的误差分析

大家知道,动圈式仪表在与热电阻连接时,有二种接法,即二线制和三线制接法。本文就两种接法对测量精度的影响作一分析,供参考。 一、测量原理 当被测温度变化时,热电阻的阻值发生变化。由于热电阻本身并不能产生电流和电压,必须附加电源和适当电路,才能把阻值的变化值转换成直流电压信号,再与动圈表相连,从而指示出被测温度来。 如图1中,不平衡电桥电源负端通过调整电阻r1接至f,r3和R0组成桥臂dg,r2和R2组成桥臂cf,再通过较长的铜导线与热电阻Rt的b、e两端连接,此种接法郎为二线制接法。 如果调整电阻r1的一端不接至f,而通过另一铜导线接至…     

容栅传感器鉴相型测量电路分析

容栅传感器鉴相型测量电路已制成专用芯片，成功地应用于数显卡尺中。笔者在实测其激励信号和输出电压基础上，对测量电路进行全面分析，并与鉴幅型测量电路作比较。     

对自动平衡电桥测量桥路的电压灵敏度探讨

本文主要分析了电压灵敏度对测量桥路的影响，并介绍了电压灵敏度的计算方法。     

交流电桥的误差因素分析

交流电桥是由电阻、电容或电感等元件组成的桥式电路,交流电桥路的平衡还与电桥交流电源的频率有关,因此影响交流电桥的测量误差因数较多。