交流定温电桥正交锁定放大真空度检测系统设计

针对中低真空环境高精度测量领域,提出了交流定温电桥正交锁定放大真空度检测方案。以电阻式真空规管作为桥臂构成定温电桥,并采用可调幅400 Hz交流信号激励。交流定温电桥的失调电压采用双相正交锁定放大技术进行精确提取。为使交流定温电桥保持在动态平衡状态,设计了PI调节器,并通过临界比例度法完成了校正环节的参数整定。仿真和实验表明,交流定温电桥正交锁定放大真空度检测方案可以在1×10^(2)~1×10^(5)Pa范围内,将真空度测量误差控制在10%以内,验证了该方案的有效性和可行性。

基于有限元模型的应变电桥响应优化方法

载荷校准试验是对工程结构的力学性能进行评估与验证的一个重要环节,当前最成熟的试验手段仍是应变法。应变法通过感受结构受力后的变形,输出对应的电信号,因此,当结构变形较小时,应变电桥响应相应变小,输出电信号信噪比则变小,校准精度难以保证。例如,对于起落架结构,一般实际航向受载仅是垂向受载的1/2左右,在对航向受载工况进行校准时,就会出现上述电桥响应小导致载荷方程建模精度降低的情况。

凯尔文电桥实验的分析

在凯尔文电桥中,待测电阻端和标准电阻端也存在接触和引线电阻,然而这些接触和引线电阻很少被关注且对电阻测量的影响一直不清楚。研究了凯尔文电桥中并入待测电阻端和标准电阻端的接触和引线电阻对测量结果的影响并给出了减小影响的方法。研究发现:凯尔文电桥的倍率大于1时,测量值的误差随倍率的增大而增大;另外,倍率小于1时,测量值的误差随倍率的增大而减小;最后,倍率约等于1时,测量值的误差最小。研究表明:采用倍率约为1的电桥,并入待测电阻端和标准电阻端的接触和引线电阻可以近似不影响测量结果。

一种基于LTCC技术的3 dB电桥设计与制作

针对当前通信系统对3 dB电桥等多种无源器件多频带和小型化等要求,利用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺设计了一款具有新型结构的3 dB 90°电桥,采用蛇形和螺旋宽边耦合带状线的方式,实现了电桥的小型化和超宽带。通过软件ANSYS HFSS对电桥进行三维建模,并在LTCC工艺线加工制作,实际制作的电桥的测量结果与仿真结果几乎一致。研制的3 dB电桥的工作频率为1~2.7 GHz,尺寸为3.2 mm×1.6 mm×0.95 mm,相位不平衡度小于±5°,幅度不平衡度小于2 dB,带内插损小于2 dB,隔离度大于15 dB,输入电压驻波比小于1.5。

关于电桥平衡中一些问题的分析

阐述电桥的各种应用并对电桥平衡的一些问题进行了分析

电桥灵敏度的桥路分析及应用

分析了直流惠斯登电桥的电桥桥路及平衡条件,详细计算了电阻的微小变化对电桥电压灵敏度的影响,找出了提高电桥灵敏度的方法,简要说明了通过合理调整电桥桥臂元件可以使惠斯登电桥在工业和实验中广泛应用。

电路参数对非平衡电桥的影响研究

使用非平衡电桥测量NTC热敏电阻的阻值随温度的变化趋势,探索电源电动势和电桥电阻参数对非平衡电桥测量的影响,从而选出非平衡电桥最佳工作状态参数。

电桥灵敏度的研究

通过分析单臂电桥的绝对灵敏度 ( Sa)与相对灵敏度 ( Sr)和关系 ,运用 Δ-Y变换 ,得出了双臂电桥的 Sa 与 Sr 之间的关系 。

惠斯登电桥灵敏度测量方法中的两个问题

在测量惠斯登电桥灵敏度的实验中,检流计指针偏转方向和偏转格数的影响经常被忽略.此外,通过以往的多次实验发现,测得的电桥灵敏度与理论值并不相符,这应该是由于检流计使用时间过长,其内阻值和灵敏度不准确造成的.该文利用Origin软件对1/S-Rx实验数据进行拟合,求出了检流计真实的内阻和灵敏度,从而讨论检流计指针偏转方向和偏转格数对惠斯登电桥灵敏度测量的影响.结果发现,偏转方向不同时,测得的电桥灵敏度并不相等;随着检流计偏转格数的增大,实验的相对误差先减小后增大,当n=5 div时,实验值与理论值最相近.

带运算放大器的热敏电阻电桥电路分析与设计

热敏电阻是一种新型的半导体测温元件[1]。热敏电阻应用于温度检测灵敏度高且具有结构简单、电阻率小、适用于动态测量等突出优点,但由于热敏电阻存在其固有的热电非线性,严重影响着温度测量范围的扩大和温度测量精度[2]。NTC热敏电阻的非线性非常严重,因此在实际应用中对NTC热敏电阻的非线性处理就非常关键。本设计应用数学建模的方法,通过对接口电路参数的分析计算,推导出最佳的线性化补偿方法。

非平衡纯电阻电桥等效电阻的一种特殊计算

用分割电阻法构造出非平衡电阻电桥的特殊串联与并联组合的混联电路后,应用串、并联电路的电流特点和电压特点,巧妙导出了非平衡电阻电桥(非串联又非并联电阻组成的复杂电路)的等效电阻.

1.5~1.7 GHz小型化LTCC电桥的设计

采用低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC)工艺技术,仿真设计了一款1.5~1.7 GHz的3 dB小型化LTCC电桥,芯片尺寸仅为2.04 mm×1.29 mm×1.16 mm。该电桥采用2条耦合阿基米德螺旋线的方式来实现,使得耦合层的结构及各项指标能够灵活调试,增加了频率调整的灵活性,同时采用双层平行耦合结构,未占用电桥XY平面的尺寸,实现了小型化。在工艺上,该结构采用半孔接触及接地代替了侧印,降低了工艺复杂性,利于批产的实现。该3 dB电桥电性能优异,插入损耗为0.6 dB,幅度不平衡度为±0.4 dB,相位不平衡度为±1°,回波损耗为-20 dB,隔离度为20 dB。

探究板式惠斯通电桥灵敏度的影响因素

改变板式惠斯通电桥实验电路的部分结构,详细推导惠斯通电桥灵敏度公式,分析电桥灵敏度的影响因素,同时利用交换法合理调节电桥灵敏度的影响参量,可以测量未知电阻,且测量结果更加精确,有助于对板式惠斯通电桥实验原理的进一步理解。

电桥法测电阻综述

本文对测量电阻的多种电桥法进行了介绍，并分析了各种方法的使用范围及改进方法。

关于惠斯登电桥测电阻中几个问题的讨论

本文简述了电桥原理 ,提出了电桥平衡和灵敏度计算方面的两个问题 。

解析惠斯顿电桥在直流测量电路中的应用方程

在温度、力值、称重、应变等许多测量应用系统中,普遍采用惠斯顿电桥直流电路来实现非电量与电量的转换目的。如何准确、简单而快速地建立起所求电量的数学表达式以及该量值的大小,是电量测试过程中基本而重要的一个环节。为此,拟同一实例为模型,运用基本的线性电路分析方法,从不同的角度为切入点来逐一介绍数学模型的多种建立方法,因而得出"节点电位方程分析法"与"网孔电流方程分析法"的应用方程表达式。

基础实验试题D:电桥及其应用

介绍了第7届全国大学生物理实验竞赛基础实验试题D的实验内容,给出了参考答案,并分析了实验竞赛结果.基础实验试题D包含3部分:测量电源内阻,测量金属导体的电阻,测量待测物体的质量.试题属于大学物理实验的基础实验,内容涉及单臂平衡电桥、双臂平衡电桥及非平衡电桥,重点考察学生将所学的电桥知识进行灵活运用和拓展,并与实际应用相结合的能力.

“电桥测量”实验设计

电桥电路由于测量精度高、方法巧妙 ,在电磁测量技术中有极其广泛的应用 ,不仅可测电阻、电容、电感 ,而且在非电量电测技术上应用也十分广泛 ,如力、位移、形变、温度、湿度、压力等量的测定。通过充实拓展了直流电桥实验内容 ,既保证了基本实验的训练要求 ,又能以应用为背景的新知识来激发学生的学习兴趣和积极性 。

一种AD7190电桥电压数据采集系统的设计

在研究压力、拉力等电桥式传感器输出变化情况过程中,必须要对其过程数据进行采集和记录,用于系统分析。文中利用AD7190及STM32F103设计一种电桥电压采集系统,通过MAX6350产生稳定的5 V电压基准,经过缓冲功率放大后接到电桥的激励端给电桥供电。在电桥的输出端使用AD7190模拟前端芯片对信号进行放大和模数变换;然后由STM32读取转换结果并对数据进行滑动均值滤波、工程单位变换、数据四舍五入以及端口输出控制比较等;最后使用free ModBus的ModBus RTU协议,通过RS 485接口在MCGS人机界面上显示数据和控制,并通过RS 232串口或USB虚拟串口发送采样的实时数据到计算机进行数据记录。实验测试结果表明:所设计系统在300 Hz采样率下,每分钟记录数据量约为200 KB,使用磁盘容量大的计算机可以进行长时间数据记录;电压数据相对误差在0.28%以内,稳定性较好,能满足一般电桥数据采集的要求。

惠斯通电桥测电阻实验的探索

本文从电桥灵敏度定义入手 ,对其表达式进行了分析 ,并结合学生在实验计算中的疑惑 。