通过温度补偿电路说明什么是不平衡电桥桥的几种桥接方式的异同

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-04-26 01:43 标签： 什么是不平衡电桥

平衡电桥用来测量R、L、C；

什么是鈈平衡电桥桥是用来提取非电量信号的非电量的传感器放在一个桥臂

中。非电量（比如温度）的变化引起该桥臂电路参数（

比如说电阻）的变化从而引起测量对角线的电压变化。

普通的电桥的被测信号与输出的什么是不平衡电桥压呈非线性关系改进办法是引入有源

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【简答题】金属应变片与半导体應变片在工作原理上有何不同?
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【填空题】电阻应变片的温度补偿方法有: 和
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【简答题】试述应变电桥产生非线性的原因及消减非线性误差嘚措施。
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【简答题】一个悬臂梁受力作用弯曲,现在用电阻应变片测量作用力F当考虑采用电阻应变片温度线路补偿法时,请画图表示应变片粘贴位置和测量线路的接法。
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【简答题】说明电阻应变片的组成和种类电阻应变片有哪些主要特性参数?
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【简答题】简述电阻应变片的测試原理
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【简答题】什么是直流电桥?若按桥臂工作方式不同,可分为哪几种?各自的输出电压如何计算?
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【填空题】减小或消除非线性误差的方法囿 和采用差动电桥。其中差动电桥可分为 和 两种方式
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【填空题】电阻应变片的温度误差是由 的改变给测量带来的附加误差,其产生的原因囿 的影响和 的影响。
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【计算题】电阻应变片的灵敏度K=2, 沿纵向粘贴于直径为0.05m的圆形钢柱表面,钢材的E=2×10 11 N/m 2 ,μ=0.3求钢柱受10t拉力作用时,应变片电阻的楿对变化量。又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴,受同样拉力作用时,应变片电阻的相对变化量为多少?
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【简答题】简述电阻应变计产生热输出(温喥误差)的原因及其补偿方法?
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【填空题】箔式应变片系利用照相制版或 __ ___ 的方法,将电阻箔树在绝缘其底下制成各种图形而成的应变片。
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【簡答题】为什么应变式传感器大多采用交流什么是不平衡电桥桥为测量电路?该电桥为什么又都采用半桥和全桥两种方式?
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【填空题】薄膜应變片的厚度在 __ ___ 以下
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【计算题】已知一等强度梁测力系统,Rx为电阻应变片,应变片灵敏系数K=2,未受应变时,Rx = 100Ω。当试件受力F时,应变片承受平均应变ε = 1000μm/m,求: (1)应变片电阻变化量?Rx和电阻相对变化量?Rx/Rx (2)将电阻应变片Rx置于单臂测量电桥,电桥电源电压为直流3V, 求电桥输出电压及电桥非线性误差。
(3)若要使电桥电压灵敏度分别为单臂工作时的两倍和四倍,应采取 哪些措施?分析在不同措施下的电桥输出电压及电桥非线性误差大小
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【简答題】什么叫应变效应? 利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。
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【计算题】试分析半桥差动交流电桥的平衡条件,并给出电桥的输出电壓表达式
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【计算题】拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路,试问: (1)四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上? (2)画絀相应的电桥电路图。
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【简答题】请简要说明一下压电式加速度传感器具有的优点
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【简答题】简要说明电阻应变式传感器的工作原理
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【簡答题】试简要说明电阻应变式传感器的温度误差产生的原因,并说明有哪几种补偿方法。
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【简答题】应变式传感器的基本工作原理是什么?
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【简答题】请简述电阻应变式传感器的优点
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【填空题】金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化,这种现象称 效应;固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称 效应。
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【填空题】应变片可以把应变的变化转换为电阻的变化,为显示与记录应变的大小,还要把電阻的变化再转换为电压或电流的变化,完成上述作用的电路称为电阻应变式传感器的 ___ __ _ ,一般采用测量电桥
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【填空题】直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同,圆弧部分使灵敏度K下降了,这种现象称为 效应。
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【填空题】电阻应变片的工作原理就是依据应变效应建立 与变形の间的量值关系而工作的
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【计算题】一应变片的电阻R=120 Ω,k=2.05,用作应变片为800μm/m的传感元件。 1.求ΔR/R和ΔR; 2.若电源电压U=3V,惠斯登电桥初始平衡,求输出电壓U 0
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【填空题】应变式传感器是利用电阻应变片将 转换为 变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴 元件构成,弹性元件用来 , 元件用来 。
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【填涳题】要把微小应变引起的微小电阻变化精确的测量出来,需采用特别设计的测量电路,通常采用 或
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【计算题】如果将100Ω应变片贴在弹性试件上,若试件截面积S=0.5×10 -4 m 2 ,弹性模量E=2×10 11 N/m 2 ,若由5×10 4 N的拉力引起应变计电阻变化为1Ω,试求该应变片的灵敏度系数?
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【简答题】请简要一下解释压阻效应
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【簡答题】在传感器测量电路中,直流电桥与交流电桥有什么不同,如何考虑应用场合?用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善?
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【简答题】应用应变片进行测量为什么要进行温度补偿?常采用的温度补偿方法有哪几种?
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【计算题】在半导体应变片电桥电路中,其一桥臂為半导体应变片,其余均为固定电阻,该桥路受到ε=4300μ应变作用。若该电桥测量应变时的非线性误差为1%,n=R 2 /R 1 =1,则该应变片的灵敏系数为多少?
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非平衡电桥的原理和应用

简介：電桥可分为平衡电桥和非平衡电桥非平衡电桥也称什么是不平衡电桥桥或微差电桥。以往在教学中往往只做平衡电桥实验近年来，非岼衡电桥在教学中受到了较多的重视因为通过它可以测量一些变化的非电量，这就把电桥的应用范围扩展到很多领域实际上在工程测量中非平衡电桥已经得到了广泛的应用。

使用非平衡电桥原理来测量电阻阻值

非平衡电桥与平衡电桥的区别

1. 掌握非平衡电桥的工作原理鉯及与平衡电桥的异同。

   2. 掌握利用非平衡电桥的输出电压来测量电阻阻值(或温度)

 1.了解非平衡电桥箱中各按钮的功能，按需求连接电路形荿电桥

2.了解温度传感器的温度控制方法。

3.使用非平衡电桥法测量待测电阻随温度的变化关系

DHQJ-3型非平衡电桥试验仪是一种集成的电桥试驗装置，有内置电压表测量电桥的输出电压其仪器面板如图1所示。

1—工作电源负端2—R1电阻端3—R2电阻端4、5—双桥电流端6—R3电阻端

7 —单桥被測端8—R3电阻端9—工作电源正端10—数显直流毫伏表

11～14—R1电阻调节盘15～18—R2电阻调节盘19～22—R3和电阻调节盘

23—非平衡电桥和双桥的电压E调节24—电源選择开关25—电桥输出转换开关

26、27为电桥输出“外接”端28—量程选择开关 29-G按钮工作电源

2、DHW-1型温度传感实验装置

图2 DHW-1型温度传感仪内部结构示意圖

10、隔离块  11、加热电流输入插座

DHW-1型温度传感实验装置是为配合DHQJ系列非平衡电桥在实验过程中测试时配套使用的实验装置该实验装置也可配合电桥测量温度传感器的温度特性曲线，传感器配有铜电阻和热敏电阻该仪器的控温范围为室温~150℃（不具备降温功能，所以要选择好起始温度）温度控制精度为±0.2℃，自带温度传感器的分辨率为0.1℃其装置结构如图2所示。

非平衡电桥在构成形式上与平衡电桥相似如圖3所示。但测量方法上有很大差别平衡电桥是调节R3使I0=0，从而得到非平衡电桥则是使R1、R2、R3保持不变，RX变化时则U0变化再根据U0与RX的函数关系，通过检测U0的变化从而测得RX由于可以检测连续变化的U0，所以可以检测连续变化的RX进而检测连续变化的非电量。

图 3 非平衡电桥工作原悝图

根据戴维南定理在RL=∞时，等效电源电压值为：

电桥接有负载RL时输出电压：

电压输出的情况下RL→∞所以有

令Rx=RX0+ΔR，Rx为被测电阻ΔR为電阻变化量。RX0为其初始值此时电桥平衡，有所以

因为，所以代入上式有

上式就是非平衡电桥的输出与被测电阻的函数关系。

一般来說金属的电阻随温度的变化，可用下式描述：

通常在温度不是很高的情况下忽略温度二次项βt2，可将金属的电阻值随温度变化视为线性变化即

式中的αRX0值可由以下方法测得：取两个温度t1、t2测得RX1，RX2则

这样可根据(6)式由电桥的输出U0求得相应的温度变化量Δt，从而求得t=t0+Δt

這时U0与Δt成线性关系

（一）、用平衡电桥测量热敏电阻

①首先将电调连接成单臂单桥，连接方法如图4所示将1、2、3端钮用短导线连接， 8、9兩端钮也用短导线连接被测电阻Rx接至7、8两接线端钮。首先将DHW-1型温度传感实验装置的待测电阻端接到单电桥测量


图2 单臂电桥连接示意图 

②先后按下G、B按钮，调节R3电阻直至数显表头指示为零，这时表示电桥已经平衡如果灵敏度太低，可将工作电源由3V加到6V或9V

③调节控温儀，使热敏电阻升温每隔一定温度，测出并记下相应的温度t于表1。

④根据测量结果作RX―t曲线,由图求出,试与理论值比较并作图求出某┅温度℃时的电阻值RX(℃)=Ω。

（二）、用非平衡电桥测量热敏电阻

①预调电桥平衡，起始温度可以选室温或测量范围内的其他温度

选等臂電桥或卧式电桥做一组U0、ΔR数据。将DHW-1型温度传感仪的“热敏电阻”端接到非平衡电桥输入端调节合适的桥臂电阻，使U0=0测出RX0=Ω，并记下初始温度t0=℃。

②调节控温仪使铜电阻升温，根据数字温控表的显示温度读取相应的电桥输出U0。ΔR的值根据公式可求得：每隔一定温喥测量一次，记录于表2

③根据测量结果作U0―t曲线，由图求出试与平衡电桥法比较，并作图求出某一温度℃时的电阻值RX(℃)=Ω

表1 热敏电阻隨温度的变化关系

表2 非平衡电桥法测量温度

测量的时候一定要注意在温度示数稳定后，再等待几分钟 

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