称重传感器的工作原理_称重传感器|位移传感器|压力传感器_百度空间

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

F>0时,R1、R3被拉伸,阻值增大;R2、R4被压缩,阻值减小。

2. 惠斯顿电桥

    在应变计的电测技术中,应用最广泛的测量电路是惠斯通电桥电路。测量电桥由于具有灵敏度高、测量范围宽、电路结构简单、精度高、容易实现温度补偿等优点,因此能很好地满足应变测量的要求。

       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DAC的电压降为Ui,通过R1R2的电流

I1=Ui/R1+R2 1

R2上的电压降为I1R2,代入(1)得

UAC=Ui*R2/R1+R2 2

同样,D-B-C半桥的电压降也是UiR3上的电压降为:

UBC=Ui*R3/R3+R4 3

则输出电压UOUBCUAC之间的差,即

R1R3-R2R4

UO=UBC-UAC= Ui 4

R1+R2)(R3+R4

由(4)可知,当桥臂电阻满足如下条件时,即

R1R3=R2R4 5

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:

F=0时,R1R3=R2R4U0=0

F>0时,R1、R3增加,R2、R4减小,U00

若欲得到与上述电信号相反的结果时,只需将AC(或BD)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。

详见   



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