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阅读:604发布时间:2009-9-9
称重传感器是电子衡器的心脏,下面我们来了解一下称重传感器的工作原理
1. 两个典型的力学模型
2. 惠斯顿电桥
电桥根据电源的性质分直流电桥和交流电桥两种,当Ui为直流时该电桥为直流电桥。电桥电路如上图所示,它的四个桥臂由R1、R2、R3、R4组成。
1) 直流电桥的电压输出
根据分压原理,从D-A-C半桥来看,从D经A到C的电压降为Ui,通过R1、R2的电流
I1=Ui/(R1+R2)
R2上的电压降为I1R2,代入(1)得
UAC=Ui*R2/(R1+R2)
同样,D-B-C半桥的电压降也是Ui,R3上的电压降为:
UBC=Ui*R3/(R3+R4)
则输出电压UO是UBC与UAC之间的差,即
UO=UBC-UAC=
(R1+R2)(R3+R4)
由(4)可知,当桥臂电阻满足如下条件时,即
R1R3=R2R4
电桥的输出电压UO=0,电桥处于平衡状态。
为了保证测量的准确性,在实测之前应使电桥平衡(置零),这样输出电压只与应变计感受应变所引起的电阻变化有关。
2) 按上述力学模型解释:
当F=0时,R1R3=R2R4;U0=0;
当F>0时,R1、R3增加,R2、R4减小,U0>0。
若欲得到与上述电信号相反的结果时,只需将A与C(或B与D)之间的电源正、负极互换即可。
3) 当桥臂电阻的阻值发生变化时,电桥的输出电压也随着发生变化,当⊿R<<R时,其输出电压与电阻变化率⊿R/R(或应变ε)成线性关系。
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