电阻应变式传感器的测量电路

　　电阻应变式传感器的丈量电路主要由四部份构成。 　　1. 电桥 　　电桥用于将应变片的电阻值变迁转换为电压旌旗灯号。电阻应变片传感器输入电阻的变迁较小，普通为（5x10—4～1x10—1）Ω，要精确地测量出这些渺小电阻的变迁，常接纳桥式丈量电路。依据所用电源的分歧，电桥可分为直流电桥和交换电桥。四个桥臂均为纯电阻时，用直流电桥精确度高；如有桥臂为阻抗时，必须用交换电桥。电桥接入的是电阻应变片时，即为应变迁桥。当一个桥臂、两个桥臂甚至四个桥臂接入应变片时，响应的电桥为惠斯通电桥、半桥（开尔文电桥）和全臂电桥。 　　2. 振荡器 　　振荡器用于为电桥供应正弦波交换电压，该电压作为载波电压，由旌旗灯号电压对它举行调幅，输入一个窄频带的调幅电压旌旗灯号，送入放大器。同时为相敏检波器供应参考电压。 　　3.放大器 　　电桥输入的旌旗灯号异常强劲，普通在几十微伏到几毫伏之间，必需经由放大器将电桥送来的调幅电压旌旗灯号举行失真缩小，输入足够的功率以推进指导仪表或记录器。 　　4.相敏检波器

　　相敏检波器既拥有检波的感化，又能实现鉴识旌旗灯号相位（如应变旌旗灯号的拉伸或收缩性子）的使命。

　　由图 2—6所示能够看出 　　RR3—R2R4U.=U—U =(R+R2) (R3+R4)U 　　当输入电压为0时，电桥达到均衡，即RiR3—R2R4=0。也就是说电桥均衡前提是相邻两臂电阻的比值应相称，或相对于两臂电阻的乘积相称，即R2/R1=R3/R4。为了取得最大的电桥输入，在设想经常使R，=R2=R3=R4 （称为等臂电桥）。当四个桥臂电阻都发生变化时，电桥的输入为

　　实践应历时，R1、R2、Ry、R.弗成能成严峻的比例瓜葛，以是纵然在未受力时，桥路输地纷歧定为零，是以普通丈量电路都设有调零装配，如图 2—7 所示。调理 RP 可以使电桥达到衡，输入为零。图 2—7 中 R，是用于减小调理局限的限流电阻。

　　如图 2—8 所示为恒流源供电的直流电桥丈量电路。

    电桥输入为U.=I，R—12R4=RiR3—R2R4R+R2+R3+R4　　　恒压源电桥输入为　　U.=U-U=RR-R2R4(R+R2) (R+R)(2-9)　　惠斯通电桥道理如图 2—9 所示，依据电桥输入公式　　U.=U-U=(R,+R) (R,+R)R2(2-10)　　得出惠斯通电桥输入为　　　　(2-11)　　则四臂电桥总输入为

　　

在试件上装置两个事情应变片，一片受拉，一片受压，它们的阻值变迁巨细相称，标记相同，接入电桥相邻臂，这时候输入电压U。与△R，/R1成严峻的线性瓜葛，没有非线性偏差，称为双臂电桥，如图 2—10 所示，同时电桥灵敏度比惠斯通电桥进步一倍，还具有温度偏差赔偿感化。

　　设初始时R=R=Ry=R,ARy=AR2,则v=U=keU, 　　图2—11所示的全臂桥电路，设初始时R=R2=R，=R， AR，=AR2=AR，=AR4，则