中国石油大学（华东）：《机电信息检测与处理技术》课程教学资源（课件讲稿）第五章 信号变换与调理

机械工程测试枝术基础 第五章信号变换与调理 (1)平衡条件 电桥的输出：U。= RR-RR (R+R2)(R+R4) 推导 平衡的条件：R1R=R2R4 R+△R R 温敏电阻 U,十△U W U 直流电桥 China university of petroleum 中国石油大学机电工程学院 7

China university of petroleum 中国石油大学机电工程学院 机械工程测试技术基础 第五章 信号变换与调理 7 （1）平衡条件 R1·R3 =R2·R4 o Ui R R R R R R R R U ( )( ) 1 2 3 4 1 3 2 4    电桥的输出：  平衡的条件： V R1 R3 R2 R4 推导 温敏电阻 R1 R3 R4 2 I R2 1 I Uo Ui a b d c 直流电桥 R1＋R U0＋U

机械工程测试枝术基础 第五章信号变换与调理 >为了简化设计，R2=R3=R4=R, R,+△R 而R1=R+△R RR;-RR:-U, U,-R+RR,+R） (R+△R)R-RR U (R+△R+RR+R) U △R 直流电桥 4R+2△R >电桥的灵敏度定义为 U,△R 4 Ro (△R<R) Sa= U。U △R/R4 China university of petroleum 中国石油大学机电工程学院 8

China university of petroleum 中国石油大学机电工程学院 机械工程测试技术基础 第五章 信号变换与调理 8  为了简化设计，R2 =R3 =R4 =R0 ， 而R1 =R0+R Ui R R R     4 0 2 R1 R3 R4 2 I R2 1 I Uo Ui a b d c 直流电桥 R0＋R U0＋U i o i U R R R R R R R R R R U R R R R R R R R U ( )( ) ( ) ( )( ) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 1 3 2 4             0 0 ( ) 4 Ui R R R R       电桥的灵敏度定义为 0 / o B U S R R   4 Ui 

机械工程测试枝木基础 第五章信号变换与调理 6 R±△R R±△R R,干△R R±△B R,△R d U U U 单臂接法 半桥接法 全桥接法 U。≈ Ro U。 ARU, 推导 U.Ra 推导 2Ro U。 U, U。 U, S= U。 =U, △R/R4 △R/R2 △R/R 电桥电路统一表示：U。=KU △R > S= U。-=KU: △R/R China university of petroleum 中国石油大学机电工程学院9

China university of petroleum 中国石油大学机电工程学院 机械工程测试技术基础 第五章 信号变换与调理 9 单臂接法 半桥接法 全桥接法 o Ui R R U 2 0   2 Ui  0 / Uo S R R   o Ui R R U 0   Ui 0 / Uo S R R   0 / Uo S R R   4 Ui  o Ui R R U 4 0   0 o i R U KU R   电桥电路统一表示：  0 / o i U S KU R R    推导 推导 R1  R R3 R4 2 I R2 1I Uo Ui a b d c R1  R R3 R4 2 I R2  R 1I Uo Ui a b d c R1  R R3  R R4  R2 I 1I Uo Ui a b d c R2  R

机械工程测试枝术基础 第五章信号变换与调理 说明：半桥双臂接法和全桥接法也称为电桥的差动连接。 R, R RR RR 差动连接的优点： 。提高了电桥的灵敏度； ●极大地改善了电桥固有的非线性； 。可对由温度等因素变化所造成的同极性影响进行补偿（抵消）。 China university of petroleum 中国石油大学机电工程学院10

China university of petroleum 中国石油大学机电工程学院 机械工程测试技术基础 第五章 信号变换与调理 10 说明：半桥双臂接法和全桥接法也称为电桥的差动连接。 R1 R2 R4 R3 R1 R2 R3 R4 差动连接的优点： ●提高了电桥的灵敏度； ●极大地改善了电桥固有的非线性； ●可对由温度等因素变化所造成的同极性影响进行补偿（抵消）

机械工程测试枝术基础 第五章信号变换与调理 (2)电桥用于应变片传感器的温度补偿 b R±△ 2△R R+△R B+△R U。= U。=0 2Ro 可以在工作应变片附近同样环境温度变化的地方设置一个并不用于测量应变的、 参数完全相同的补偿应变片，并把它接入与工作应变片相邻的桥臂上。 China university ofpetroleum 中国石油大学机电工程学院1川

China university of petroleum 中国石油大学机电工程学院 机械工程测试技术基础 第五章 信号变换与调理 11 R1 R R3 R4 2 I R2 R 1I Uo Ui a b d c R1  R R3 R4 2 I R2  R 1I Uo Ui a b d c （2）电桥用于应变片传感器的温度补偿 o Ui R R U 2 0   U o  0 可以在工作应变片附近同样环境温度变化的地方设置一个并不用于测量应变的、 参数完全相同的补偿应变片，并把它接入与工作应变片相邻的桥臂上