zy4双臂电桥(四臂差动电桥)

254 2023-01-21 14:45

1. 四臂差动电桥

电路的原理是把差动变压器两个二次电压分别整流后,以它们的差作为输出,这样二次绕组电压的相位和零点残余电压都不必考虑。

电流输出用在连接低阻抗负载(如线圈式电流表)的场合;电压输出用在连接高阻抗负载(如数字电压表)的场合。

差动整流电路的优点是能消除零点误差的影响,不需要移相器,电路简单,能够使差动变压器的线性范围得到扩展。

当二次绕组阻抗高、负载电阻小、接人电容器进行滤波时,差动整流后输出电压的线性度与不经整流的二次输出电压的线性度相比,铁芯位移大时其输出线性度增加。

2. 差动双臂电桥

 电路的灵敏度KT与激励电源电压幅值Ui以及频率f有关,故对激励电源稳定型要求较高。选取Ui的幅值高于二极管死区电压的10倍以上,可使二极管VD1、VD2工作在线性区域。R1、R2及RL的取值范围为10~100kΩ。可以在RL之后设置低通滤波器,能获得平稳的直流输出电压。 双T形电桥电路具有以下特点: ①电路较为简单;②差动电容传感器、信号源、负载有一个公共的接地点,不易受干扰;③VD1和VD2工作在伏安特性的线性段,死区电压影响较小;④输出信号为幅值较高的直流电压。 

3. 四臂差动电桥输出电压

电桥电路主要输出是差模。

共模信号:双端输入时,两个信号相同。

差模信号:双端输入时,两个信号的相位相差180度。

任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。

设两路的输入信号分别为: A,B.

m,n分别为输入信号A,B的共模信号成分和差模信号成分。

输入信号A,B可分别表示为:A=m+n;B=m-n

则输入信号A,B可以看成一个共模信号 m 和差模信号 n 的合成。

其中m=(A+B)/2;n=(A-B)/2。

差动放大器将两个信号作差,作为输出信号。则输出的信号为A-B,与原先两个信号中的共模信号和差模信号比较,可以发现:

共模信号m=(A+B)/2不见了,而差模信号n=(A-B)/2得到两倍的放大。

这就是差模放大器的工作原理。

4. 单臂和差动电桥

电感两端的电压与通过的电流的变化量(或者磁通的变化量)成正比,流过电容的位移电流与其两端电压的变化量成正比,而差分方式正好放大的是电压或电流的变化量,故一般采用这种结构。

5. 四等臂电桥

1、原理不同:单桥内部只有一个桥臂回路,双桥有两个桥臂回路:内臂和外臂,外臂用于测量被测电阻的数值,内臂用于消除引线电阻影响。

2、用途不同:单桥一般用于测量10欧以上的电阻,双桥一般测量小于10欧的电阻。

3、测量端钮数不同:单桥两个测量端,双桥4个测量端。

4、测量电源不同:单桥一般电压在3v以上,电流较小;双桥一般电压小于1.5v,电流较大。

5、内部结构不同:单桥三个测量桥臂一般为独立结构;双桥的内臂和外臂需要联动调节,阻值保持同步,结构比单桥复杂。

6、单桥除桥臂电阻外,不需要另外的标准电阻;双桥需要另外增加标准电阻,标准电阻有的是内附的,有的是外接的。

7、限于测量电流不能很大的条件,双桥的灵敏度一般比单桥要低。

8、双桥一般需要较粗的导线连接,一般要求其引线电阻不大于被测电阻的十分之一。

9、附加:单桥、双桥的抗干扰能力没有明显区别,这与何种电桥和电桥内部的放大板性能以及电桥质量等有关。

6. 四臂工作电桥

直流电桥解释:通常是四个电阻满足一定条件,对角线上电阻通过电流为0。

直流电桥平衡条件:电桥电路的主要特点就是当四个桥臂电阻的阻值满足一定关系时,会使接在对角线a、b间的电阻R中没有电流通过。这种情况称平衡状态。

特点:电源采用直流,测量电路使用的电源也是直流,而且其表头、比较臂、比例臂流过的电流性质都是直流。交流电桥解释:道理与直流相似,不过桥臂上可能是电容或电感。

交流电桥的平衡条件:设四个桥臂,Z1(Zx)、Z2、Z3、Z4,相对桥臂的阻抗的乘积相等,即Z1×Z3=Z2×Z4。

特点:是由电阻,电容或电感等元件组成的桥式电路,交流电桥不但可以测交流电阻,电感,电容;还可以测量材料的介电常数,电容器的介质损耗,线圈间的互感系数和耗合系数,磁性材料的磁导率和液体的电导率。

7. 双臂电桥比单臂电桥的改进

电桥包括直流电桥和交流电桥两大类。

直流电桥是一种比较式的测量仪器,主要用于测量电阻,其灵敏度和准确度都很高。它分为直流单臂电桥和直流双臂电桥两种。直流单臂电桥又称惠斯登电桥,它适用于测量1Ω~1MΩ的中阻值电阻。直流双臂电桥又称凯尔文电桥,它适用于测量低阻值(1Ω以下)的小电阻,如短导线电阻、大中型电机和变压器绕组的电阻等。

8. 双臂电桥与单臂电桥

电桥包括直流电桥和交流电桥两大类。 直流电桥是一种比较式的测量仪器,主要用于测量电阻,其灵敏度和准确度都很高。它分为直流单臂电桥和直流双臂电桥两种。直流单臂电桥又称惠斯登电桥,它适用于测量1Ω~1MΩ的中阻值电阻。直流双臂电桥又称凯尔文电桥,它适用于测量低阻值(1Ω以下)的小电阻,如短导线电阻、大中型电机和变压器绕组的电阻等。

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