1. 什么是应变电桥
应变片电桥输出电压,一般都在12伏,16伏或者24伏
2. 应变片电桥
测量时存在非线性误差是因为电桥测量原理上存在非线性误差,应变片应变效应是非线性的和零点偏移共同造成的。
3. 什么是应变电桥,简述应变电桥的原理
压阻式应变压力传感器的主要由电阻应变片按照惠斯通电桥原理组成。
电阻应变片:一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。
4. 应变片接入电桥的方式
原理:当一电流表连接两个相对的接头,一电流表连接其余两个相对的接头。当电流表显示无电流通过,则此电桥处于平衡状态。
电桥是一种由4个电阻组成用来测量其中一个电阻阻值(其余3个电阻阻值已知)的装置。4个电阻组成一个方形。是一种可以精确测量电阻的仪器。通用的惠斯通电桥电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。
非平衡电桥一般用于测量电阻值的微小变化,例如将电阻应变片(将电阻丝做成栅状粘贴在两层薄纸或塑料薄膜之间构成)粘固在物件上,当物件发生形变时,应变片也随之发生形变,应变片的电阻由电桥平衡时的Rx变为Rx+△R,这时检流计通过的电流Ig也将变化,再根据Ig与△R的关系就可测出△R,然后由△R与固体形变之间的关系计算出物体的形变量。用这种方法可测量应变、拉力、扭矩、振动频率等。
推论是:电桥平衡时,检流计所在支路电流为零,则有:
1)流过R1和R4的电流相同(记作I1),流过R2和R3的电流相同(记作I2)。
2)B,D两点电势相等,即
。因而有 I1R1=I2R3。
由于三个阻值已知,便可求得第四个电阻。测量时,选择适当的电阻作为R1和R2,用一个可变电阻作为R3,令被测电阻充当R4,调节R3使电桥平衡,而且可利用高灵敏度的检流计来测零,故用电桥测电阻比用欧姆表精确。
电桥不平衡时,G的电流IG与R1,R2,R3,R4有关。利用这一关系也可根据IG及三个臂的电阻值求得第四个臂的阻值,因此不平衡电桥原则上也可测量电阻。
5. 应变片与直流电桥
实测时电桥总是不平衡的原因是线路中存在一定的损耗。
理论计算时只计算了电路中已测量或者标明的物理量,但是在实际实验过程中有着诸多的影响因素对结果会产生影响,比如:线路中存在一定的损耗、效率问题等等原因,会使得实测值与电桥理论值不一致。
6. 应变电桥连接方式
惠斯顿电桥达到平衡时,检流计所在支路电流为零,则有,流过R1和R3的电流相同(记作I1),流过R2和R4的电流相同(记作I2);B,D两点电位相等,即UB=UD。因而有I1R1=I2R2;如果三个阻值已知,便可求得第四个电阻。测量时,选择适当的电阻作为R1和R2,用一个可变电阻作为R3,令被测电阻充当R4,调节R3使电桥平衡,电阻而且可利用高灵敏度的检流计来测零,故用电桥测电阻比用欧姆表分条件。


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