第四章 电桥课件

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41-43电桥、调制解调和滤波器

41-43电桥、调制解调和滤波器

xtcos 2f0t

1 2
X
f
*
f

f0
1 2
X
f
*
f

f0
10/1/2019
22
x(t) 一.调幅及其解调
y(t) cos 2 f0t
调制器 xmt xtcos 2f0t
y(t)
f0 150
x(t)
fm 100
xm t x tcos2 f0t
因10/此1/201,9 在某些情况下采用平衡电桥。
7
一. 直流电桥
平衡电桥
H
设被测量等于零时,电桥处于平衡状
态,此时指示仪表G及可调电位器H
R1
R5
R2
指零。
G
当某一桥臂随被测量变化时,电桥失 去平衡,调节电位器H,改变电阻R5 触点位置,可使电桥重新平衡,电表 G指针回零。
R4
R3
U0
电位器H上的标度与桥臂电阻值的变 化成比例,故H的指示值可以直接表 达被测量的数值。
R4
R3
R1随被测量变化,变化量为Δ R
d
U0
若 R R0 则 :
Uy

R 4R0
U0

S
R
灵敏度S U0 4R0
10/1/2019
5
R
3.输出特性 2)半桥双臂接法:
b
R
2
R1±Δ
1
±
R Δ
2
R1和R2随被测量发生变化,分别为 a
Δ R1、ΔR2
Uy

U0 4R0
R1
R2
1 3 2 4
交流电桥平衡必须满足两个条件: 即相对两臂阻抗之模的乘积应相等,并且它们的阻抗角

应变片4交流电桥PPT课件

应变片4交流电桥PPT课件

R6 R4
D
~ U
U o
15
B
C1
C2
R1
R2
A
C
C3
C4
R3
R4
~ U
U o
16
R1 A
R3
B
C
R2
C R
R4
~ U
U o
17
当被测应力变化引起 Z1=Z10+ΔZ , Z2=Z20—ΔZ 变化时(且Z10=Z20=Z0),
则电桥输出为
18
UoUZ02Z 0Z1212U ZZ0
1 Z
Uo
U 2
Uo
R3
R4
U
~ 4
每一桥臂上复阻抗分别为
Z1 1
Z2 1 Z 3 R3 Z 4 R4
R1
j R 1C 1
R2
j
R 2C
2
5
C1、C2表示应变片引线的分布电容。
6
Uo
U Z1Z4Z2Z3 (Z1Z2)(Z3Z4)
要满足电桥平衡条件,
即Uo=0, 则有 Z1Z4=Z2Z3
7
取Z1=Z2=Z3=Z4
3.4.2 交流电桥 直流电桥输出电压很小, 需加放大器, 而直流放大器易于产生零漂, 因此应变电桥多采用交流电桥。 半桥差动交流电桥的一般形式
1
Z1
Z2
Uo
Z3
Z4
U

2
供桥电源为交流电源,引线分布电 容使得二桥臂应变片呈现复阻抗特性,
即相当于两只应变片各并联了一个 电容。
3R2
D
~ U
(a )
B
C1
C2
R1
R2
A

电桥电路PPT课件

电桥电路PPT课件
,R=60,则R X = 140 Ω。
【解析】电桥的平衡条件如图2-11-5所示。
1 3
电桥平衡时,邻臂电阻的比值相等或对臂电阻的乘积相等,即 2 = 4 或R 1 R 4 =R 2 R 3
。惠斯通电桥有多种形式,常见的为滑线式电桥。本题中 =


70
30
R= ×60=140Ω。
(即令电压源短路、电流源开路)的等效电阻。
本章考点总结
两种实际电源模型的等效变换
实际电源可用一个理想电压源E和一个电阻0 串联的电路模型表示,也可用一个理想电流源 和
一个电阻 并联的电路模型表示,对外电路来说,二者是相互等效的,等效变换条件是
0 = , = 或 = /0
惠斯通电桥法可以比较准确的测量电阻,其原理如图2-11-1所示。
1 、2 、3 为可调电阻,并且是阻值已知的标准精密电阻。4 为被测电阻,当检流计的指针
指示到零位置时,称为电桥平衡。此时,B、D两点为等电位,被测电阻为
2
4 =

1 3
惠斯通电桥有多种形式,常见的是一种滑线式电桥。
知识点精讲
直流电路
考纲解读
一、最新考纲要求
1.掌握电桥平衡的条件,记住计算公式;
2.理解电桥电路的应用。
二、考点解读
必考点:电桥平衡的条件的公式。
重难点:惠斯通电桥法测量电桥平衡时,邻臂电阻的比值相等,或对臂电阻的乘积相等。
1 3
=
1 4 = 2 3
2 4
2.应用
动势的代数和,即
∑ = ∑
本章考点总结
支路电流法
以各支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程,解出各支路电

测试技术教学课件6.1电桥

测试技术教学课件6.1电桥
详细描述
智能化电桥能够自动完成参数设置、数据采集、处理、存储和传输等操作,大大提高了测试效率和准确性。同时, 智能化电桥还可以通过软件进行远程控制和监控,方便了用户的使用和维护。
微型化电桥的发展
总结词
微型化电桥是随着微电子技术和微加工技术的发展而出现的,具有体积小、重量轻、易于携带等特点 。
详细描述
测试技术教学课件6.1电桥
目录
• 电桥的基本原理 • 电桥的应用 • 电桥的测量技术 • 电桥的优缺点 • 电桥的发展趋势
01 电桥的基本原理
电桥的定义
总结词
电桥是一种测量电路,用于测量电阻、电容、电感等元件的 参数。
详细描述
电桥由四个桥臂组成,其中两个桥臂是已知参数的电阻器, 另外两个桥臂是需要测量的电阻器、电容器或电感器。通过 调节电源电压或改变桥臂的元件参数,可以使电桥达到平衡 状态,从而测量未知参数。
电阻的阻值。
03 电桥的测量技术
电桥的测量方法
直接测量法
通过直接接入电桥的测量端,读 取电桥的输出电压或电流,从而
计算出待测电阻的阻值。
比较测量法
将待测电阻与已知标准电阻分别接 入电桥,通过比较两者的输出电压 或电流,计算出待测电阻的阻值。
替代测量法
在电桥平衡状态下,用一个已知的 标准电阻替代待测电阻,通过比较 两者的输出电压或电流,计算出待 测电阻的阻值。
详细描述
高精度电桥能够实现高精度的电阻、电容、电感等参数的测量,广泛应用于科学 研究、工业生产、医疗设备等领域。随着新材料、新工艺的不断发展,高精度电 桥的测量精度和稳定性得到了显著提高。
智能化电桥的发展
总结词
智能化电桥是现代测试技术的重要发展方向,通过集成微处理器、传感器等技术,实现了电桥的自动化、智能化 测量。

电桥电路详解-PPT

电桥电路详解-PPT

UAD
R1R 4 R 2R3 (R1 R2 )(R3 R 4 )
U AC
由上式知,当R1R 4 =R 2R3时,则电桥输出电压 U0 0
则称电桥处于平衡状态。
设处于平衡状态的电桥各桥臂由电阻增量为
R1, R 2 , R3, R 4 则电桥的输出电压为:
U0
(R1 R1)(R 4 R 4 ) (R 2 R 2 )(R3 R3) (R1 R1 R 2 R 2 )(R3 R3 R 4 R 4 )
0.999,非常接近于1。因此在一般应变范围内按接近公 式计算输出电压,所产生地方误差非常小,可以忽略不 计。
2、卧式桥
R1 R2 R
R3 R4 R'
同样只在AB桥臂上接应变片,R 0 ,此
时,由近似公式(2)及精确公式(1)得 到的输出电压表达式与等臂电桥的(5) 及(6)式完全相同,它的非线性系数也 相等。
在电桥中增加R 5电阻和R 6电位器, 可分R为6两部分:
R
' 6
n1R 6
R
'' 6
n2R6
n1 n2 1 见(b)
将星形连接变为三角形连接,则
R1'
n1R 6
1 n2
R5
R
' 2
n2R6
1 n1
R5
R1'
n1R 6
1 n2
R5
R
' 2
n2R6
1 n1
R5
R
'与
1
R
'2是分别并联在R
可使电桥平衡。
应变片测量电路
从前面的讨论知道:电阻应变片的作用是将构件表面 的应变转变为电阻的变化。其关系式为:

电桥电路详解 PPT

电桥电路详解 PPT


1 2
立式桥非线性系数比等臂桥大, 误差比等臂桥小。
(二)电桥的平衡
测量前,必须先使电桥处于平衡状态,即电桥无输出。 但由于应变片电阻值总有偏差,接触电阻,导线电阻等 存在,往往电桥不能平衡,因此需设置预调平衡电路。
在电桥中增加R 5电阻和R 6电位器, 可分R为6两部分:
R
' 6

n1R 6
R
d 1 2 3 4
实际测量时,可分两种情况:
1)全桥测量:四个桥臂上都 接工作应变片;
2)相对两臂测量:电桥相对两臂接工作应变 片,另相对两臂接温度补偿片。
3、串联和并联接线法
测量中若采用多 个应变片时,也 可以将应变片串 联或并联起来。
应变电阻阻值R,其增量是R,在AB桥臂 R1 nR ,
'' 6

n2R6
n1 n2 1 见(b)
将星形连接变为三角形连接,则
R1'

n1R 6

1 n2
R5
R
' 2

n2R6

1 n1
R5
R1'

n1R 6

1 n2
R5
R
' 2

n2R6

1 n1
R5
R可1' 与使电R '2是桥分平别衡并。联在R
1和R
上的,只要调节R
2
'6和 R
'6'就
一般: R 5,R 6 为10K 以上,R 6 调节范围不大, 要求四个桥臂电阻相差 <0.4。
桥臂应变片代数和成线形关系。
(2)上式由假定 R

《电桥、放大》课件

《电桥、放大》课件

实验结果分析与讨论
01
02
03
04
数据整理
将实验数据整理成表格或图表 形式,便于分析。
结果分析
根据实验数据,分析电桥或放 大器的性能指标,如灵敏度、
线性度等。
误差分析
分析实验过程中可能存在的误 差来源,如测量误差、电路噪
声等。
讨论与改进
根据实验结果,讨论如何改进 实验方案或优化电路设计,以 提高实验精度或减小误差。
2023 WORK SUMMARY
《电桥、放大》ppt 课件
REPORTING
目录
• 电桥的基本概念 • 放大器的基本概念 • 电桥与放大器的关系及应用 • 电桥与放大的实验操作 • 总结与展望
PART 01
电桥的基本概念
电桥的定义与工作原理
总结词
描述电桥的基本定义和工作原理,包括电桥的组成、工作原 理和作用。
PART 04
电桥与放大的实验操作
电桥实验操作步骤
准备实验器材
电桥、电源、电阻箱、信号源、 示波器等。
连接电路
按照电路图将电桥与相关器材连 接起来。
调整电阻箱
根据实验要求,调整电阻箱的阻 值。
分析数据
根据实验数据,分析电桥的特性 。
观察示波器
观察电桥输出信号的波形,记录 数据。
调节信号源
设置信号源的频率和幅度,以便 观察电桥的响应。
放大器实验操作步骤
准备实验器材
放大器、电源、信号源、 示波器等。
调节信号源
设置信号源的频率和幅度 ,以便观察放大器的响应

调整放大器参数
根据实验要求,调整放大 器的增益、带宽等参数。
连接电路
按照电路图将放大器与相 关器材连接起来。

第四章 电桥课件

第四章 电桥课件

Hf
A0
h(t) 2 A0 fc
fc 0
fc
f
1 fc
1 0
2 fc
1 2 fc
1t fc 上 页
理想低通滤波器的脉冲目响应录
理想低通滤波器对单位阶跃的响应
给滤波器以单位阶跃输入u(t),滤波器的输出y(t)将是该输入 和脉冲响应函数h(t)的卷积:
y
t
ht
*
u
t
uቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ht
d
不考虑前、后皱波,
输出从零值(a点)到应有稳定值 A0
常用应力测量的布片和组桥方式:
(5)零位测量法(零位法)
设被测量等于零时,电桥处于平衡状 态,此时指示仪表G及可调电位器H指 零。
当某一桥臂随被测量变化时,电桥失 去平衡,调节电位器H,改变电阻R5触 电位置,可使电桥重新平衡,电表G指 针回零。
电位器H上的标度与桥臂电阻值的变 化成比例,故H的指示值可以直接表达 被测量的数值。这种桥路的特点是在读 数时检流计P始终指零,因此又称零位 法。
H
R1
R5
R2
G
R4
R3
U0
由于读数时电桥平衡,输出 为零,因此测量误差仅仅决 定于可调电位器标度的精确 度,而与电桥电源电压无关。
(6)直流电桥的优缺点
直流电桥的优点: • 所需高稳定度的直流电源较易获得,电桥输出是直
流,可以使用直流仪表测量; • 对从传感器至测量仪表之间的连接导线要求较低; • 电桥的平衡电路简单
因此,在某些情况下采用平衡电桥。
(3).电桥的加减特性
• 在实际测试中,电桥已预调平衡,输出电压只与桥臂电阻变 化R有1R关2。R3若R4电阻的4个臂所产生的电阻变化用

电桥原理详解分析ppt课件

电桥原理详解分析ppt课件

提高灵敏度
19
第一节 电桥
2. 交流电桥
2.交流电桥
b
Z1
Z2
交流电桥的电路与直流电桥相同,但在电路具体 实现上与直流电桥有两点不同:
a Z4
c
U0
Z3
d
(1)供桥电源是高频交流电源; ~ U
(2)交流电桥的桥臂可以是纯电阻,也可以是 含有电容、电感的交流阻抗。
20
第一节 电桥
φ 为复阻抗的阻抗 角,是各桥臂电流与 电压之间的相位差。
半桥单臂电桥的灵敏度为:
SRU 1/0R1 1nn2U 8
第一节 电桥
U0
R1 R1
n 1n
2
U 1. 直流电桥
说明:(1)电阻应变式传感器有:ΔR/R = Kε,
K变为,电因阻此应输变出片S 电灵压 敏正度比系于RU 数应1,变/0εR 。为1应1nn2U
(2)并非供桥电源电压越高,对提高输出越 有利。电压越高,电桥灵敏度提高的同 时,应变片的功耗急剧上升,使应变片 发热,难以实现温度补偿,所以一般不 高,一般为 6V 或 9V。
2. 交流电桥
29
第一节 电桥 说明
2. 交流电桥
(2)交流电桥的供桥电源要求高,其必须具有良好 的电压波形和频率稳定性。电压波形影响其输 出灵敏度;频率稳定性影响电桥的平衡。 交流阻抗计算中包含有电源频率的因子,当电 源频率不稳定,或者电压波形畸变时,交流阻 抗值就会变化,并且给电桥平衡带来困难。比 如对基波而言,电桥达到平衡,而对高次谐波, 电桥不一定平衡,可能会有高次谐波电压输出。
b
R1
R2
a
c
U0
R4
R3
d U
16
第一节 电U 桥 0 U / 4 R 1 R 2 R 1.3 直 流电 桥R 4 / R
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R
U0
上述电桥是在不平衡条件下工作的,它的缺点是当电源电压不 稳定,或环境温度变化时,会引起电桥输出的变化,从而产生 测量误差。
因此,在某些情况下采用平衡电桥。
(3).电桥的加减特性
• 在实际测试中,电桥已预调平衡,输出电压只与桥臂电阻变 化R有1R关2。R3若R4电阻的4个臂所产生的电阻变化用

平衡条件
Uy
Ua b
Ua
d
R1 R1 R2
U0
R4 R3 R4
U0
R1R3
R1 R2
R2R4
R3 R
4
U0
U
要使电桥平衡,输出为零,应满足
0
R1R3 R2R4
4.1.1 直流电桥
(2)、电桥灵敏度S
1)半桥单臂接法
输出电压
Uy
R1 R R1 R R2
R4 R3 R4
U0
为了简化设计,取相邻两桥臂电阻相等,
即 R1 R2 R0,R3 R4 R'0
若 R0 R则'0输出电压
因R R0,所以
R U y 4R0 2R U0
R U y 4R0 U0
4.1.1 直流电桥
(2)、电桥灵敏度S
1)半桥单臂接法
可见,电桥的输出
U
与激励电压
y
U成0正比,且在
条件下,与 R /成R0正比。
R R0
灵敏度
(4).电桥特性的应用
测量电桥可以根据电桥特性组成多种形式,若选用恰当,不但能提高 电桥灵敏度和达到温度补偿的效果,还能从复合受力中排除应变的相 互干扰,只测出某一要求测取的外力。
1)利用电桥加减特性对电阻应变片进行温度补偿。 通常采用温度自补偿应变片或者采用电路补偿法 (补偿片法)进行温度补偿。
常用应力测量的布片和组桥方式:
(5)零位测量法(零位法)
设被测量等于零时,电桥处于平衡状 态,此时指示仪表G及可调电位器H指 零。
当某一桥臂随被测量变化时,电桥失 去平衡,调节电位器H,改变电阻R5触 电位置,可使电桥重新平衡,电表G指 针回零。
电位器H上的标度与桥臂电阻值的变 化成比例,故H的指示值可以直接表达 被测量的数值。这种桥路的特点是在读 数时检流计P始终指零,因此又称零位 法。
电桥在几种典型情况下的输出 1)、等臂电桥:
即Rl=R2=R3=R4(初始值)时,接入工作应变片的工作方式分别
为单臂、双臂和全臂。 工作应变片:感受弹性元件变形,产生电阻变化并接入电桥充当 桥臂电阻的应变片称为工作应变片。 根据不同的要求,应变片在电桥中有不同的接法。下面介绍三种 组桥方式:
1.单臂电桥:即R1为应变片,其余各臂为固定电阻,则式(3-
H
R1
R5
R2
G
R4
R3
U0
由于读数时电桥平衡,输出 为零,因此测量误差仅仅决 定于可调电位器标度的精确 度,而与电桥电源电压无关。
(6)直流电桥的优缺点
直流电桥的优点: • 所需高稳定度的直流电源较易获得,电桥输出是直
流,可以使用直流仪表测量; • 对从传感器至测量仪表之间的连接导线要求较低; • 电桥的平衡电路简单
2)根据试件载荷分布情况或者复合载荷的特点及 利用电桥特性进行适当的布片和接桥,可准确测出 各种载荷。
在弹性元件上合理布片与组桥的基本原则:
根据弹性元件受力后应变极性和大小的分析,遵循以下原则: 1、应变片布置在弹性元件上具有正、负极性的应变区; 2、应变片布置在弹性元件上应力最大的位置,同时注意该处 不受非待测力的干扰和影响; 3、根据测量目的和要求,利用电桥和差特性选择适当的接桥 方式,使电桥输出最大或具有温度补偿能力,还能排除非待 测力的干扰和影响,而且输出是与应变成正比的单值函数。
表示,则输出电压为:
若初始状态 R1 R2 R3 R4 R0,则
Ubd
U0 4
R1 R0
R2 R0
R3 R0
R4 R0
当各桥臂应变片的灵敏度相同时
Ubd
1 4
KU0 (1 2
3
4)
上式表明输出电压是4项代数和,即电桥能把各桥臂电阻变化所引起的 输出电压自动相加减后输出,这就是电桥加减特性关系式。
汽车试验学
第四章 信号的中间变换与传输
任志英 主讲
机械工业出版社
林学东 编
1
4.1 电桥
电桥是将电阻、电感、电容等参量的变化变电压 或电流输出的一种测量电路。 分类:
按激励电压的性质 : 直流电桥 交流电桥
按输出方式 不平衡桥式电路 平衡桥式电路
4.1.1 直流电桥
(1)、直流电桥的基本形式如图
利用“和”的特性可以提高测量输出的灵敏度;利用“差”的特 性可以进行温度补偿。
2)串、并联应变片的不等臂电桥
如R1为n个R0产生同样应变的应变片串联连接,每个应
变片产生的阻值变化为 ,则R :

R2 nR0 , R3 R4 R0
R1 n(R0 R) nR0 nR
组成单臂为工作应变片的不等臂电桥,其输出电压,则
4)变为:
2.双臂电桥(相邻臂):即R1、R2为应变片,R3、R4为固定
电阻,则式(3-4)变为:
3.双臂电桥(相对臂):即Rl、R3为应变片,R2、R4为固定电 阻,则式(3-4)变为:
上面讨论的四种工作方式中的ε1、ε2、ε3、ε4可以是试件的纵
向应变,也可以是试件的横向应变(取决于应变片的粘贴方向)。若是
S
ห้องสมุดไป่ตู้
Uy R /
R
1 4U0
4.1.1 直流电桥
(2)、电桥灵敏度S
2)半桥双臂接法 输出电压
灵敏度
S
Uy R /
R
1 2
U
0
与半桥单臂相比,灵敏度提高了一倍,电桥的输出与 R / R0
成完全线性关系。
4.1.1 直流电桥
(2)、电桥灵敏度S
3)全桥接法
输出电压
Uy
R R0 U 0
灵敏度
S
Uy R /
压应变,ε应以负值代入;若是拉应变,ε应以正值代人。上述四种
工作方式中,全桥工作方式灵敏度最高。
电桥的加减特性: ⑴当ΔR<<R时,输出电压与应变呈线性关系。 ⑵相邻桥臂:若应变极性相同时,电桥的输出电压与两应变之差有关; 若应变极性相反时,电桥的输出电压与两应变之和有关。 ⑶相对桥臂:若应变极性相同时,电桥的输出电压与两应变之和有关; 若应变极性相反时,电桥的输出电压与两应变之差有关。
为U:bd
nR0 nR0
nR nR
R0 nR0 R0 nR0 R0 R0
U
0
nR 4nR0
U0
U0 4
R R0
KU 0 4
上式得出并没有因为多串联工作应变片而提高电桥的输 出电压,但是由于串联应变片,该电桥电阻值增大,使 得流过工作应变片的电流减小了,发热状况改善,并有 测均值的效果。而并联则不会改善灵敏度,也不会改变
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