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文档简介

传感器技术与应用3.2电阻应变片测量电路一般应变片阻值变化很小，若k0=2，应变片电阻R=120Ω，

ε=1000με时电阻变化仅0.24Ω。要检测如此微小电阻的变化必须经过放大电路放大输出。放大器前通常采用直流电桥或交流电桥。①直流电桥的平衡条件

要满足电桥平衡条件，必须有对比积相等，邻臂比相等

当负载RL→∞（放大器的输入阻抗比桥路阻抗大的多，可视为开路）电桥输出电压为：（1）直流电桥E直流供电R1-R4桥臂电阻设R1为应变片，应变时R1变化量为ΔR1

，应变片阻值变化电桥失衡，不平衡输出电压为

②电桥电压灵敏度ΔR1（1）直流电桥

电桥输出的电压灵敏度为

电桥输出电压可近似为

，忽略分母中

由于

设桥臂比

考虑平衡条件

对于②电桥电压灵敏度

（1）直流电桥3.单臂工作片的电桥输出电压及电压灵敏度分别为

（1）直流电桥

电桥电压灵敏度讨论：

电桥电压灵敏度讨论：

1.电桥的电压灵敏度Ku

越大，电桥输出电压越大，

Ku与电桥电源E成正比，但供电受应变片允许功耗限制；

2.Ku

是桥臂比n的函数，恰当选择桥臂比可提高电压灵敏度；

显然n=1、R1=R2、R3=R4

时Ku

有最大值。

等臂电桥n=1时③非线性误差补偿

实际输出值为

非线性误差

，忽略了分母中前面计算中设

将分母按幂级数展开，略去高阶量近似得到单桥非线性误差可见，非线性误差与ΔR1/R1成正比（1）直流电桥实际电路中非线性误差总是存在的，为减小非线性误差，常采用差动电桥。在试件上安装两个工作片，分别接在电桥的相邻两个臂，当有作用力F时一个受拉、一个受压。③非线性误差补偿

电桥的输出电压为（1）直流电桥

半桥电路电压输出和电压灵敏度分别为

按等臂电桥：

（1）直流电桥全桥电路的电压输出和电压灵敏度分别为

全桥输出电压灵敏度是单桥的4倍，没有非线性误差。将电桥四个桥臂按照对臂同性、邻臂异性原则连接四个应变片并且有：

ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4（1）直流电桥半桥

全桥

单桥

直流电桥输出电压（1）直流电桥总结与思考1.总结直流电桥的平衡条件；

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