文档介绍：非电量电测技术第二章应变式传感器二、交流电桥直流电桥优点:电源稳定、平衡电路简单,仍是主要测量电路;缺点:直流放大器较复杂,存在零漂和工频干扰。交流电桥优点:放大电路简单无零漂,不受干扰,为特定传感器带来方便;缺点:需专用测量仪器或电路,不易取得高精度。交流电桥由于引线分布参数的影响以及平衡调节、后续放大的影响与直流电桥有明显的差别。.非电量电测技术第二章应变式传感器二、交流电桥交流电桥由单频交流电源供电,交流电桥各臂的电阻要考虑分布电容的影响,这时桥臂不再是纯电阻了,可将桥臂视为复阻阻抗,分别为电源电压、、交流电桥式中:x—电抗、r—电阻、Z—复数的模、φ—幅角用指数形式代入得到交流电桥平衡条件,需满足两个方程式:对臂复数的模积相等,幅角之和相等。交流电桥平衡条件:设各桥臂阻抗:.非电量电测技术第二章应变式传感器二、交流电桥已知忽略分母项交流半桥输出:交流单桥输出:其中,Z1=R1//XC1交流电桥输出:.非电量电测技术第二章应变式传感器二、交流电桥若半桥Z3、Z4为固定电阻,Z1、Z2为两个应变片阻值为R1、R2,分布电容为C1、C2,电桥平衡时实部、虚部分别相等。交流电桥除满足电阻平衡条件外,还必须要满足电容平衡条件:交流电桥输出用以上参数代入(半桥)当应变引起阻抗变化时,有(增、减)、交流电桥讨论:输出电压U0有两个分量:前一个分量的相位与输入电源电压U同相,叫同相分量;后一个分量的相位与电源U的相位相差900,叫正交分量。两个分量均是ΔR的调幅波,若采用普通二极管检波电路无法检测出调制信号ΔR,必须采用相敏检波电路。相敏检波器只检出同相分量和反相的调制信号,对正交分量不起检波作用,只起到滤除作用。.非电量电测技术第二章应变式传感器二、交流电桥实际应用时,一般情况分布电容会很小,满足ωRC《1例:电源频率f=1000Hz,R=120Ω,C=1000pFωRC≈×10-4,Z≈R,△Z≈△R即信号频率ω不高时,分布电容C很小时,、交流电桥电容平衡电路调节交流高次谐波电阻平衡电路调节直流基波成分平衡电路:事实上交流电桥很难处于平衡状态,只能使零输出尽量小,所以会产生零输出,因此须设置平衡电路。R5R6组成电阻平衡调节电路,改变R6使R1R2R5电阻值变化C、R组成电容平衡调节电路,、交流电桥平衡电路:.非电量电测技术第二章应变式传感器应变片安装在自由膨胀的试件上,如果环境温度变化,应变片的电阻也会变化,这种变化叠加在测量结果中称应变片温度误差。应变片温度误差来源有两个主要因素:电阻丝阻值与温度关系:三应变片温度误差及补偿环境温度变化Δt时,:R0是温度为t0时的金属丝电阻值;αt是应变片电阻温度系数。.