应变片式电阻传感器的测量电路VIP专享VIP免费

1 / 3 2.3 应变片式传感器的测量电路电阻应变计可把机械量变化转换成电阻变化，但电阻变化是很小的，用一般的电子仪表很难直接检测。例如， 常规的金属应变计的灵敏系数k 值在 1.8 ~ 4.8 之间，机械应变在10 ~ 6000之间， 相对变化电阻/R Rk就比较小。例 1 设某被测件在额定载荷下产生的应变为1000，粘贴的应变计阻值120R，灵敏系数2k，则其电阻的相对变化为6/2 1000100.002RRk电阻变化率仅为0.2% 。这样小的电阻变化，必须用专门的电路才能测量。测量电路把微弱的电阻变化转换为电压的变化，电桥电路就是这种转换的一种最常用的方法。2.3.1 应变电桥电桥电路即是惠斯通电桥，其结构如图所示。 四个阻抗臂1234,,,Z ZZZ以顺时针排列，AC 是电源端，工作电压为U ； BD 为输出端，输出电压为0U。在这个阻抗电桥的桥臂上接入应变计，就叫应变电桥 。应变电桥按不同的方式可分为不同的类型，主要有以下分类方式。1 按工作臂分单臂电桥：电桥的一个臂接入应变计。双臂电桥：电桥的两个臂接入应变计。全臂电桥：电桥的四个臂都接入应变计。2 按电源分按电源不同，可分为直流电桥和交流电桥。直流电桥的电源是直流电压，其桥臂只能接入阻性元件，主要用于应变电桥的输出，不需中间放大就可直接显示的情况。例如半导体应变计的输出灵敏度高，可采用直流应变电桥作为测量电路，直接输出并显示结果。交流电桥的电源是交流电压，其桥臂可以是阻性（R ）、感性（ L ）或容性（ C ）元件。主要用于输出需放大的场合。例如金属应变计的输出灵敏度较低，应采用这种交流应变电桥作为测量电路，以进一步放大输出。3 按工作方式分按工作方式不同，可分为平衡桥式电路和不平衡桥式电路。平衡桥式电路又叫零位测量法，它带有调整桥臂平衡的伺服反馈机构，当仪表指示测量值时，电桥处于平衡状态。零位测量法常用于高精度、长时间的静态应变测量。不平衡桥式电路又称为偏差测量法，其输出的是与桥臂应变量成一定函数关系的不平衡电量，再作进一步放大和显示。当仪表指示测量值时，电桥处于不平衡状态。偏差测量法响应快，常用于动态应变测量。4 按桥臂关系分按桥臂关系不同，可分为半等臂电桥和全等臂电桥。半 等 臂 电 桥 又 可 分 为 对 电 源 端 对 称 电 桥 （ 即1423,ZZZZ ） 和 对 输 出 端 对 称 电 桥 （ 即1234,ZZZZ ）。全等臂电桥满足1234ZZZZ ，在实际测量中经常用到的是全等臂电桥和半等...