检测技术及传感器S不平衡电桥.pptVIP

检测技术及仪器 TM Technologyand Instruments MT,I ?? 检测元件与检测技术 电容型检测元件的原理 平板电容、柱面电容、球面电容、平行导线电容 变极距型、变面积型、变介质型 影响因素：非线性特性、边缘效应、寄生电容、静电引力、温度等 电感型检测元件的原理 自感式传感器 、互感式传感器、电涡流式传感 变气隙式、变面积式、螺线管式、低频透射式 影响因素：非线性特性、电磁力、温度等 第①部分基础知识 第二章　检测元件 与检测技术 MT,I ?? 检测元件与检测技术 常见的电抗变换方法 简单转换电路 V-I 法 不平衡电桥法 自平衡电桥法 电桥法 谐振法 网络分析法 MT,I ?? 检测元件与检测技术 简单转换电路 直接通过电阻型检测元件两端的电压和流经的电流进行电信号变换，可称为 V-I 法。 根据检测元件不同分为 有源检测元件的转换电路 无源检测元件的转换电路 MT,I ?? 检测元件与检测技术 简单转换电路 有源检测元件的转换电路 负载电阻上的有效功率 MT,I ?? 检测元件与检测技术 简单转换电路 有源检测元件的转换电路 负载电阻上的有效功率　当 RL = RI 时，信息传递有效系数取得最大值　?gm = ? ，PL = ?PKE。 负载电阻上的有效电压　RL = ? 时 uL 取得最大值，uLm = E。 MT,I ?? 检测元件与检测技术 简单转换电路 无源检测元件的转换电路 直接串联式 MT,I ?? 检测元件与检测技术 简单转换电路 无源检测元件与转换电路连接 直接串联式　当 RP0 = 2RL 时，信息传递有效系数取得最大值　?Pm = 0.1481。　提高 ?、PKEp 提高负载电阻上的有功功率。 MT,I ?? 检测元件与检测技术 简单转换电路 无源检测元件的转换电路 直接串联式 不平衡电桥 MT,I ?? 检测元件与检测技术 简单转换电路 无源检测元件的转换电路 直接串联式 不平衡电桥 MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 通过调评电桥，可解决测量输出初始值不为零的问题； 方便进行温度、湿度等环境干扰的补偿； 使用相同性能的敏感元件、转换元件，可以构成差动转换电路。 MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 单臂工作（简单变换） 等臂电桥 R10 = R20 = R30 = R40 第一对称 第二对称 一般电桥 双臂工作（差动变换/参比变换） 四臂工作（差动变换/参比变换） MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 单臂工作（简单变换） 等臂电桥 第一对称 R10 = R20 ? R30 = R40 第二对称 一般电桥 双臂工作（差动变换/参比变换） 四臂工作（差动变换/参比变换） MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 单臂工作（简单变换） 等臂电桥 第一对称 第二对称 R10 = R30 ? R20 = R40 一般电桥 双臂工作（差动变换/参比变换） 四臂工作（差动变换/参比变换） MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 单臂工作（简单变换） 双臂工作（差动变换/参比变换） 等臂电桥/第一对称（差动变换） 等臂电桥/第二对称（参比变换） 四臂工作（差动变换/参比变换） MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 单臂工作（简单变换） 双臂工作（差动变换/参比变换） 等臂电桥/第一对称（差动变换） 等臂电桥/第二对称（参比变换） 四臂工作（差动变换/参比变换） MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 单臂工作（简单变换） 双臂工作（差动变换/参比变换） 等臂电桥/第一对称（差动变换） 等臂电桥/第二对称（参比变换） 四臂工作（差动变换/参比变换） MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 单臂工作（简单变换） 双臂工作（差动变换/参比变换） 四臂工作（差动变换/参比变换） MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 电压灵敏度初始条件满足 R10R40 = R20R30 时电桥达到平衡，输出电压 uL = 0(V)。注：Ri = Ri0 + ?Ri MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 电压灵敏度 MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 电流灵敏度 MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 电流灵敏度 MT,I ?? 检测元件与检测技术 不平衡电桥 特性 双臂工作、四臂工作的电桥是线性的，单臂工作的电压灵敏度存在一定的非线性。 输出值均与 ? 和 E 成正比。 单臂工作电桥的灵敏度最低，双臂工作电桥、四臂工作电桥的灵敏度逐渐提高，非线性误差也小。 电压输出值与电阻的大小无关，仅与电阻相对变化量 ?有关；电流输出值与电阻值及其相对变化量都有关。 MT,