公司：上海妙定電氣有限公司
聯(lián)系人：翟經(jīng)理
郵編：201900
地址：上海市嘉定區(qū)曹安公路4908號
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獲取單雙臂兩用直流電橋工作方式的基本知識
點擊次數(shù)：549 更新時間：2022-10-25
單雙臂兩用直流電橋是用于測量一組電阻式元件阻值變化的電路。該電路具有兩個并聯(lián)電阻支路，充當(dāng)激勵電壓VEXCITATION的分壓器。每個電阻分壓器的標(biāo)稱輸出為VEXCITATION除以二。
在沒有施加負(fù)載的情況下，元件的電阻變化ΔR等于零。假設(shè)有一個理想系統(tǒng)，其中每個元件的標(biāo)稱電阻為R，每個分壓器處于相同電位，并且差分電橋輸出電壓VOUT為零。施加負(fù)載后，一個或多個元件會改變電阻，以使ΔR≠0Ω。這會導(dǎo)致VOUT發(fā)生變化，通過對電橋進(jìn)行差分測量可以非常準(zhǔn)確地計算出該變化。圖1-1顯示了使用電阻式元件的簡單電橋電路的基本配置。
單雙臂兩用直流電橋電路由電阻式元件構(gòu)成，電橋中包含一個可變元件。該元件是一個電阻式傳感器，可將某個物理參數(shù)轉(zhuǎn)換為電阻變化。如果此電阻變化與物理參數(shù)的變化成正比，則測量ΔR可以準(zhǔn)確地表示所檢測的物理屬性。雖然本文重點介紹了使用電阻式元件的電橋，但電橋也可以由電感式或電容式元件構(gòu)成。
通過更詳細(xì)地分析單雙臂兩用直流電橋的每一側(cè)，可以更好地了解電橋的工作方式。
假設(shè)VEXCITATION=6V，R=3000Ω且ΔR=3Ω，使用方程1可以計算出VOUT=3.0015V。然后計算R上的電壓為VR=VEXCITATION-VOUT=2.9985V。這可以得出ΔR上的電壓為VΔR=VOUT-VR=0.003V。
雖然方程式1理論上可以計算VOUT、VR和VΔR，但實際系統(tǒng)必須測量VOUT和VR才能得到VΔR。由于標(biāo)準(zhǔn)測量設(shè)備所存在的限制，這可能會產(chǎn)生其他困難。
例如，用于測量VOUT和VR的簡單4位數(shù)字萬用表可能產(chǎn)生舍入誤差，影響VΔR的計算：如果萬用表將VOUT=3.0015V向上舍入到3.002V并將VR=2.9985V向下舍入到2.998V，則VΔR=0.004V；或者，如果VOUT向下舍入到3.001V并且VR向上舍入到2.999V，則VΔR=0.002V。
相對于3mV信號，這兩種情況都會產(chǎn)生1mV的測量誤差，即±33%誤差。4位數(shù)字萬用表沒有足夠高的分辨率，無法通過測量分壓器中的任一電阻式元件確定ΔR的精確值。
為了獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果，通過在單雙臂兩用直流電橋配置中放入電阻式傳感器，將單端測量更改為了差分測量。電橋使用二個電阻路徑與傳感器路徑并聯(lián)。在沒有施加負(fù)載的情況下，ΔR=0Ω，VOUT=0V。
