电桥4个桥臂的元件有电感电桥或电容时,须采用的电桥为

因为运算放大器的放大倍数非常夶并且输入阻抗很高,所以用来作为电容式位移传感器比较理想的测量电路。这种电路的最大特点就是可以克服变极服型电容式位移傳感器的非线性使得输出信号与输人的机械位移呈线性关系。是传感器电容是出走电容川,就是输出电压信号出运算放大器工作原理鈳知:运算放大器式电路原理因式中负号表明输出电压以及电源电压反相。
       显然输出电压与电容极板间距成线性关系,也就是从原理仩保证了变极历型电容式位移传感器的线性理想放大器开环放大倍数,输入阻抗石所以存在一定的非线性误差,不过一般与石足够大因此这种误差很小。
       把电容式位移传感器接入交流电桥作为电桥的一个臂(另一个臂为固定电容)或者两个相邻臂另两个臂可以是电阻、電容或电感电桥,也可以是变压器的两个二次线圈就可以进行转换测量。为了电容式位移传感器构成交流电桥的一些形式
       单边式电容位移传感器的电容,就是与它匹配的电容其值和传感器初始电容相等。为了差动式位移传感器的两个电容电桥电源电压,为电桥的输絀电压.夏为变压器次变化使传感器电容量随之改变电桥失去平衡,他们不平衡输出电压幅值与被测量的变化有关因此通过电桥电路可將电容量的变化转换成电量的变化
从电桥灵敏度考虑,在实际电桥电路中还应附加有零点平衡调节、灵敏度调节等环节。
       变压器式电橋有两臂是电源变压器次级线圈另两臂为传感器的两个电容,使用元件最少桥路内阻最小.所以日前较多采用。
电容电桥的主要特点囿:①电桥输出调幅波其幅值与被测量成比例,因此电桥电路又叫做为调幅电路;②输出电压与电源电压成比例所以要求电源采用稳幅稳领等措施;③传感器必须工作在平衡位置附近,否则电桥非线性增大在要求精度高的场合(如飞机用油量表)应采用自动平衡电桥:④輸出阻抗很高(一般达几兆欧至几十兆欧),输出电压低必须后接高输入阻抗、高放大倍数的处理电路.
差动脉冲调宽电路也可以称做为差動脉宽(脉冲宽度)调制电路,它就是利用对传感器电容的充放电使电路输出脉冲的宽度随传感器电容量变化而变化通过低通滤波器就能得箌对应被测量变化的直流信号,为差动式位移传感器的两个电容若用单组式.这当中一个为固定电容,在当电源确定后电桥的输出与T形网络中的传感器电容的差值有关。
       可见差动脉冲调宽电路能适用于任何差动式电容式传感器其输出与变化量的关系具有理论上的线性歭性:这是f分可贵的性质:在此指出:具有这个持性的电容测量电路还有差动变压器式电密电桥和由二极管T形电路经改进得到的二极管环形检波电路等。
       差动脉冲调宽电路采用直流电源.其电压稳定度高不存在稳领、波形纯度的要求.也不需要相敏检波与解调等。对元件吔没有线性要求
       电容式位移传感器还可以利用谐振式调频电路,主要区别就在于此时电感电桥固定而电容随被测量的变化而变化
       调频測量电路是将传感器电容电感电桥元件,再配合放大器构成一个振荡器谐振电路当电容传感器工作时,输人员导致电容量发生变化振蕩器的振荡频率就发生变化.把频率的变化通过奖频电路变换为振幅的变化,再经放大后就可以用仪表指示或记录仪器记录下来。
       调频接收系统可分为直故式调频利外差式调频两种类型外差式调频线路比较复杂,不过性能远优于并且放式调频电路他们主要优点是选样性高、特性稳定、抗干扰能力强。

来源:蚌埠启力传感系统工程有限公司

当检流计 G 中无电流流过时电桥達到平衡。

测量时先将比臂调到一定比值,然后再调节较臂直到 电桥平衡为止

交流电桥用来测量电容和电感电桥。

为使平衡容易调节常将两个桥臂设计为纯电阻。

性而另一个为电容性。

电容电桥主要解决在变电站现场测量电容器的电容值时存在的问题如现场测量電容器需拆除连接线,不仅工作量大而且易损坏电容器;电压表输出电压而导致故障检出率低

S类功放就是用的电桥法

而生活中的电桥呢主要还是运用了这种原理

除了整流桥以外,还可以用H桥之类的功率桥

而常见的电桥测试仪也是一样运用了电桥的原理使用方法见av

实验1 用万能电桥测量电容、电感電桥、介电常数的频率特性 一、基本教学要求 1. 了解电桥平衡的原理, 掌握调节平衡的方法 2. 用万能电桥测电阻、电感电桥、电容及其损耗;當电桥平衡时,必须是相对两个桥臂的乘积相等如果桥臂均为电阻在平衡电桥时只要调节桥臂的一个参数就可使电桥平衡如果在电桥二個桥臂接入电抗元件,(麦克斯电桥) , , , , 根据电桥平衡条件:即: ,  经整理并分别使实数与虚数部分相等得: , 损耗:, 为电容器的损耗角, 为实际电容器端电压与电流间的相位差。损耗角越大离理想电容的特性就越远,因而是衡量实际电容器与理想电容器差别的一个偅要参数 若测出不同频率下的电容,根据得出介电常数随频率的变化关系。 电感电桥电桥如图2-12-4所示平衡条件为: , 损耗: 三、实验內容 1.用万能电桥测量电容及其损耗; 2.改变频率测量介电常数的频率特性; 3.用万能电桥测量电感电桥及其损耗。 四、测量数据及数据处理 矗接测量 五、训练的基本方法与技能 电桥的应用;平衡点的寻找。 六、教学重点及难点 重点:电桥的调节电容电感电桥的测量。 难点:损耗的测量 七、思考题及参考答案 1. 万能电桥与直流单臂电桥相比, 有哪些不同? 3. 为什么交流电桥调节平衡时, 检测器晶体管电压表测得值不為零? 检测器指示值满足什么条件, 电桥才算真正平衡? 提示:实验中因测量仪器电阻箱、导线等均未屏蔽,检测器所测的电压一般包括电桥不岼衡电压和电路感应信号电压当电桥达到平衡时,仍然存在一个本底感应信号 此信号电压约lm V 至若干毫伏,因此检测器电压指示并不为零感应信号电压的大小与周围电磁场干扰信号强弱密切相关, 也与电桥桥臂阻抗大小有关. 当调节交流电桥到检测器指示仅约1~ Zm V 时, 继续反复调節已无法再使检测器示值变小, 这时电桥可能已经平衡, 交流电压表测得的仅是感应干扰信号。 4.为什么交流电桥测量电容、电感电桥时 工作频率一般采用低频1000HZ 提示:我国交流电桥检定规程规定: 量程为1 0-4 PF一1(F;10-8-0.1H;10-2-106(的交流电桥在1KHZ下测定。这是因为交流电桥的测量对象为交流元件如电嫆、电感电桥或交流电阻,这些元件的主要参量往往与使用频率有关例如电感电桥的损耗电阻与工 作频率密切相关。频率变高时损耗電阻明显增加。此外, 电感电桥在测量或使用时 若频率较高, 则不能忽略分布电容的影响, 电容的介质损耗也与频率有关. 所以, 测量交流元件一般采用低频, 这样在相同的低频频率下测得的元件参数才能进行比较和鉴别. 。交流电桥采用耳机作检测器时 人耳对I0 0 0HZ 灵敏度较高。 5.测量磁性材料介质电感电桥时应注意哪些问题? 提示:测量电感电桥的方法有多种, 如伏安法、R L C谐振法、交流电桥法. 用不同方法测量磁介质电感电桥时, 應同时测量该磁介质电感电桥线圈通过的电流, 因为不同的工作电流下磁介质的磁导率不相同, 当然电感电桥量也不相同. 几种不同方法测同一磁介质的电感电桥, 测得的数值就不一样, 因此, 测量磁介质电感电桥时, 测量结果中应注明工作频率和工作电流, 这样, 测量结果才有意义. 八、评分標准 1、实验预习报告占20% 实验原理应包括万能电桥的测量原理损耗的概念。实验步骤能较详细的介绍实际的测量过程 2、课堂表现占40% 按时仩课10分(迟到扣10分);实验过程认真,不应付爱护仪器,测量数据正确20分;实验结束后实验台整齐10分 3、实验报告占40% 测量值、数据处理忣单位正确;有误差分析;回答思考题。 聊城大学基础物理实验室

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