电桥电路有哪几种?它们各自的灵敏度与线性度如何

电阻应变片的测量电路
电阻应变片测量电路通常分直流电桥和交流电桥,主要的性能指标是非线性、 灵敏度和负载特性.
(l)直流电压源单臂桥.如图5一12所示为直流电压源单臂桥的基本电路,电 压输出表示为B凡忽略温度对电阻的影响,若Rl、尺:}补_义夕}!和R;的阻值固定,R:没有应变时能使电}、‘一一一弓一一一一曰 桥达到平衡,输出电压Uo为零,可得出!—一一州卜—一一J 电压的平衡条件,即
RIR4一凡凡(5一30)图5一12直流电压源单臂桥的基本电路
应变片工作时.由于电阻值变化很小,电桥相应输出电压也很小,一般需要加 人放大器进行放大.由于放大器的输人阻抗比桥路输出阻抗高很多,所以此时仍视 电桥为开路.
当受应变时,若应变片电阻变化为△尺,其他桥臂固定不变,电桥输出电压 Uo举O,则电桥不平衡,设桥臂比n=RZ/R:,平衡条件尺2/R,二R‘/R:,则 通过分析可以得出:电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压,但供电电压的提高 受到应变片允许功耗的限制;电桥电压灵敏度是桥臂电阻比值,:的函数,选择合适 的桥臂比n的值,使电桥具有较高的电压灵敏度.
1.可采用节点电压法求解方程组:
u1(1/20+1/5+1/18)-u2/18-u/20=0
u2(1/6+1/3+1/18)-u1/18-u/6=0
整理一下:
11/36*u1-1/18*u2=u/20
-1/18*u1+5/9*u2=u/6
求解此联立方程:
用2式乘以11/2加到1式消去u1得到:
3*u2=1/20*u+11/12*u
即:u2=29/90u
u1= 2/9*u
18电阻上的电流为 (u2-u1)/18u= 1/180*u
要电流大一倍 , 即电流I= 1/90*u
2 . 若将18欧电阻改为9欧,电阻虽减小一倍,由于其他电阻存在,电流减小不会达到一倍,所以答案只可能是0欧或6欧 , 0欧比较好算,看是否是0欧 。
当18欧电阻改为0时,变成3欧与5欧并联,6欧与20欧并联:
3*5/(3+5)=15/8欧,6*20/(6+20)=60/13欧
凉了并联电阻组成分压电路,分压后中点对u-端得电压为:
u*(15/8)/(15/8+60/13)=u*13/45
3欧电阻上的电流为 13/45/3*u=13/135*u
6欧电阻上的电流为(u-13/45*u)/6=16/135*u
I=(16/135-13/135)*u=3/135*u
可见电阻为0时,电流I 大于1/90*u , 电阻不是0欧 。
所以电阻应是6欧 。取6欧进行验算:
同样用节点电压法求解方程组:
u1(1/20+1/5+1/6)-u2/6-u/20=0
u2(1/6+1/3+1/6)-u1/6-u/6=0
整理一下:
5u1-2*u2=u*3/5
-u1+4*u2=u
求解此联立方程:
2式乘以5加到1式消去u1:
18*u2=(5+3/5)*u
得:u2=14/45*u
u1= 11/45*u
6欧电阻上的电流为 (u2-u1)/6= (14-11)/(45*6)*u=1/15*6=1/90*u
【电桥电路有哪几种?它们各自的灵敏度与线性度如何】
电流I等于1/90*u