一种新型测量电桥

一、引言电桥电路适于测量电阻的微小变化。传统的电桥电路为惠斯登电桥,其结构如图1所示,电阻式传感器接到电桥电路的一个或多于一个桥臂中。电阻的变化能通过零平衡或偏转平衡桥路检测出来。     

利用恒流的FET电路制成温度测量电桥

利用一个恒流结构代替一般恒压结构制成电桥,就可避免了桥内产生不必要的压降的难题(这是因为FET的输入电阻很大,一般可达上百兆欧,甚至几千兆欧之故。译者注)。图中所画的温度测量电桥是用一个热敏电阻去供给FET恒流电路,以这个电路作为电桥的主动臂,而用热敏电阻来控制FET的等效电阻。电桥的被动臂同样用FET电路,只不过在臂内串入了调整电阻R_4。调整R_4使其在正常温度时主动臂和被动臂FET的等效电阻相等。这个电路尽管使热敏电阻距离桥路很远进行检制,也无困难。因为热敏电阻的阻值相对     

仪表中电桥电路的线性化

电桥电路是一个电阻—电压间的变换器,具有结构简单及良好的动态品质.但存在的问题是桥臂电阻和电桥输出电压之间的非线性.正如图1所示的,在桥臂电阻R_1产生△R的变化时,电桥的输出电压变化为:△U=I_1R_1-I_2R_4     

扩散硅力敏元件有源平衡电桥温度补偿

一、概述由于硅材料本身的属性和现有工艺条件等因素的限制,扩散硅力敏元件输出电桥的四个桥臂电阻阻值不可能达到完全相等,而且随着温度的变化而变化,严重地影响了元件的特性和精度。为此,对其进行温度补偿就显得十分重要了。本文所指的温度补偿主要包括两个方面的内容:(1)零点温度补偿;(2)量程温度补偿。本文介绍的方法,简称“平衡电桥补偿法”。二、补偿原理扩散硅力敏元件的工作原理是基于硅片上的应变电阻把压力信号转变成桥路输出的电信号,如图1所示。     

金属薄膜应变计桥路电阻的测试和计算

在传感器的制造中,应变计是个核心部件。尤其是采用真空溅射或真空沉积方法制成的金属薄膜应变计,经常做成应变的形式,其组成桥路的四个应变栅往往连接在一起。这样每个桥臂的电阻值不易直接测得,因为它和其它三个桥臂电阻呈串并联的形式,如图1所示。     

最新发明专利信息

锰铜压阻应力仪 G01L1/18 CN1063357A 北京理工大学 1992.2.25 该仪器是50Ω的锰铜压阻传感器的配套仪器。它包含有桥臂电阻力50Ω电桥测量电路,运算放大电路,还有充电电池组供电电路、充电电路、电桥平衡调节电路、电桥平衡指示电路、增益调整电路和自检电路。为了与50Ω同轴电缆匹配,本发明采用阻值     

利用反馈使桥路测量线性化

一般桥路的输出电压V。′与桥臂电阻值的变化量ΔR之间呈非线性的关系。例如,在图1所示的桥路中,其一臂电阻值发生变化时,如R_x=R ΔR,则桥路的输出电压V。′可表示为:     

消除温度漂移的桥路

本文设计了一种用于消除电阻式传感器温度漂移的桥路,它的基本组成部分是两个半桥,共用一个参考臂,后面各接一个差动放大器。放大器增益可调,这样,两个半桥用于传感器温度变化而产生的输出电压相互抵消。这种设计可以大大补偿传感器的温度灵敏度失调而不降低其灵敏度。     

热敏电阻测温电桥刻度线性化

热敏电阻作为测温用时,具有灵敏度高,热惯性小等优点,但由于其电阻温度特性的非线性,使测温电桥指示刻度不均匀,给应用带来不便。为此将热敏电阻R_T接入电桥滑线电阻R_P的对臂之一(如附图所示),经试验调整可使电桥刻度基本呈线性(见表2)。表1是一组     

基于数字比例技术的高精度交流电桥研究

提出了一种基于数字比例技术的高精度交流电桥设计,该电桥能在100 Hz～100 kHz频率范围内实现四端对标准电阻、电感及电容的高精度比较测量。提出的新型高隔离度模拟开关电路能在保证电桥测量精度的前提下,提高电桥的测量速度。桥路的负反馈环路能克服数字信号源的有限分辨率对电桥的平衡时间和平衡精度影响,进一步优化测量过程。基于电桥的分布参数模型,分析了电桥在平衡过程中所产生的泄露电流对数字比例的影响,并提出修正方法。该数字交流电桥在1 kHz频率下测量两路矢量电压典型幅值比的标准不确定度可达6μV/V,相位差标准不确定度10μrad,在典型频率与量程范围内的阻抗量值相对测量不确定度优于3×10~(-5)(k=3)。     

用于测量直流电阻标准的自动双源系统（英文）

介绍了一种通过双电流源电桥测量低欧姆标准电阻的新系统,用于1 mΩ～1Ω之间比率为1∶1的低阻值电阻测量。该电桥适用于没有低温电流比较器(CCC)或直流比较器(DCC)电桥的实验室。通过将电桥的实测值与另一种方法得到的未知电阻值进行比较,对电桥的性能进行了评价。该电桥对1 mΩ电阻的准确率达到10~(-5)级,对10 mΩ, 100 mΩ和1Ω电阻的准确率达到10~(-4)级。此外,利用双电压源系统测量了1 kΩ～100 MΩ的直流标准电阻。通过增加另一个数字万用表改进惠斯通电桥以同时测量未知电阻与标准电阻的比值对该系统性能进行了评价。将10 kΩ电阻用两种方法获得的测量值与实际值进行对比对该电桥进行了验证。除了1 kΩ电阻,电桥对其他电阻的准确率达到了10~(-6)级。此外,对电桥的不对称性也进行了评价。实验发现,不对称率对10 kΩ～100 MΩ的电阻为10~(-6)级,对1 kΩ的电阻为10~(-5)级。该电桥的操作由专门为此设计的LabVIEW程序进行计算机控制,并对所有测量结果的不确定度进行了评估。     

双恒流源激励的压力机用吨位指示器

开发了一种压力机用吨位指示器,该吨位指示器采用双恒流源激励的电阻应变计电桥测量电路,提高测量的性能和精度;控制电路选用大量串口芯片,通过模拟串口实现通讯与控制,节省空间,体积小巧;在应变桥路和放大电路中引入数字电位器,实现电桥自动调平衡和数字化放大增益调整,避免了电桥零点变化和模拟电位器触头漂移等固有的缺陷;可测量静态、瞬态载荷,能应用于各类型压力机中.该研究的成果已用于实际生产.     

多基准源实时自校正技术的研究

在铂电阻测温电路中，采用多基准源进行实时自校正，通过对来自多基准源信息的智能化数据处理，将测量系统的整体精度提高问题转换为基准源的精度提高问题，解决了传统基于桥路测量原理铂电阻测温的局限性。该方法消除了电桥测量原理本身存在的非线性，拓宽了测量范围，解决了提供电桥基准电流源的温度漂移问题，消除了引线电阻所带来的附加误差，解决了电桥之后信号调理电路及A／D转换的零点漂移和灵敏度漂移问题，从而实现铂电阻测温的高精度和长期稳定性。     

电位差计桥路电阻误差对稳态性能的影响

自动平衡式直流电子电位差计作为一种闭环仪表,其稳态性能主要取决于反馈部件,而反馈部件的主要构成部分是测量桥路。它的性能与若干因素有关,本文讨论了桥路电阻的误差对测量桥路稳态性能的影响。国内统一设计的自动平衡式直流电子电位差计,测量桥路的原理电路。 R_H为滑线电阻,R_x代表滑线电阻中从滑动触头至左端的部分,R_B为工艺电阻,R_M为量程电阻。     

敏感电阻电桥的应变电源电路

本文提出一种新颖的应变供桥电源电路,用以作为敏感电阻的电桥电源进行非电量的检测,经理论分析表明,能够较好地改善敏感元件和测量电桥的非线性,提高测量精度一个数量级。实验结果与理论分析相吻合。     

电桥式传感器供电的长线补偿研究

针对电桥式传感器供电时存在的长线电压损失问题,设计一种具有电压损失补偿的电路。通过理论分析,这种电路在技术上是可行的。实际验证后,这种电路也可以很好地对长线电阻导致的电压损失进行有效的补偿,使电桥工作在稳定的供桥电压。     

往复式压缩机管路内压力脉动的测量

本文介绍一种新的压力脉动测量方法——桥臂电阻平衡法,其目的是为了解决压力脉动测量中的一个难题:既要大量程和又要高灵敏度之间的矛盾。在国外,曾有波兰学者M.Luszczycki[1]提出采用差压传感器办法来解决,但那种传感器的制造在技术上有不少困难,且测量一个测点必须在管道上开二个孔。 本文提出的测量原理,是在测量装置电桥中某个内桥臂上于测量时附加适当的电阻,从而把进入传感器的大量程信号（包括稳定分量和变动分量）在进入放大器之前得以从中减去稳定分量而保留变动分量,使变动分量获得足够的放大,获得一清晰的脉动曲线。 由于附加电阻是利用市售动态应变仪中供做电标定用的现成电阻,操作简单快捷,再也不需要他附设装置,故本方法尤其适宜于作现场测试之用。 本方法虽系针对压力脉动测量而提出,但可以推广应用到其他脉动动应力测量的场合。     

高灵敏多功能自动检测仪

现介绍一种采用集成电路制作的多功能、高灵敏度的自动检测仪。本电路采用惠斯顿桥路做为检测头,配上各类不同用途测量元件或传感器,即可构成具有各种功能的检测仪器。其测量精度和线性度,主要取决于测量元件或传感器。如在电桥的一臂上配热敏电阻,即为温度计;配上气敏元件,即是气体浓度监测仪;配上压力传感器或应变片,即为压力计。     

应变检测的一种新桥路

本文介绍了一种新的应变检测桥路,桥路的设计计算与通常的相似,文中主要对改善桥路性能的几个问题如温度补偿问题、桥路的标准化问题、非线性补偿问题及供桥电源的形式问题作了详尽分析讨论。     

基于三电平有源滤波器的控制策略改进

针对常规控制策略中控制复杂、中点电压不平衡等问题,提出了一种降维的三电平四桥臂逆变器新型控制策略,将其分解为三电平三桥臂逆变器控制策略和一个四桥臂关系式,前者采用3D-SVPWM空间矢量算法进行控制,第四桥臂的开关矢量采用桥臂关系式来进行控制。改进后的控制策略不仅降低了三电平四桥臂逆变器数学模型的复杂性,也对直流侧中点电压平衡进行了有效的控制。