電阻橋基礎知識：第 1 部分

2078285 2022-11-18 | pdf | 180.68KB | 次下載 | 免費

資料介紹

介紹介紹惠斯通電橋是在電子學早期開發的，作為一種無需精確電壓參考或高阻抗表即可精確測量電阻值的方法。雖然電阻橋很少用于這個最初的目的，但它們仍然廣泛用于傳感器應用。本文將說明為什么電橋仍然如此受歡迎，并討論測量電橋輸出的一些關鍵考慮因素。惠斯通電橋是在電子學早期開發的，作為一種無需精確電壓參考或高阻抗表即可精確測量電阻值的方法。雖然電阻橋很少用于這個最初的目的，但它們仍然廣泛用于傳感器應用。本文將說明為什么電橋仍然如此受歡迎，并討論測量電橋輸出的一些關鍵考慮因素。注意：這是一篇分為兩部分的文章。第一部分回顧了基本電橋，重點介紹了低輸出信號的電橋，例如來自鍵合線或鍵合箔應變計的電橋。第二部分，應用說明 3545，“注意：這是一篇分為兩部分的文章。第一部分回顧了基本電橋，重點介紹了低輸出信號的電橋，例如來自鍵合線或鍵合箔應變計的電橋。第二部分，應用說明 3545，“”，介紹了高輸出橋，例如使用硅電阻器的橋。”，介紹了高輸出橋，例如使用硅電阻器的橋。基本網橋配置基本網橋配置圖 1圖 1是一個經典的惠斯通電橋，其中電橋輸出 Vo 是 Vo+ 和 Vo- 之間的差分電壓。當用于傳感器時，一個或多個電阻器的值將隨著被測屬性的強度而變化。這些電阻變化會導致輸出電壓發生變化。公式 1 顯示了輸出電壓 Vo，它是激勵電壓和電橋中所有電阻的函數。是一個經典的惠斯通電橋，其中電橋輸出 Vo 是 Vo+ 和 Vo- 之間的差分電壓。當用于傳感器時，一個或多個電阻器的值將隨著被測屬性的強度而變化。這些電阻變化會導致輸出電壓發生變化。公式 1 顯示了輸出電壓 Vo，它是激勵電壓和電橋中所有電阻的函數。圖 1. 基本惠斯通電橋示意圖。圖 1. 基本惠斯通電橋示意圖。Vo = Ve(R2/(R1 + R2) - R3/(R3 + R4))Vo = Ve(R2/(R1 + R2) - R3/(R3 + R4))（等式 1）（等式 1）公式 1 并不優雅，但對于大多數常用的橋梁可以簡化。當 Vo+ 和 Vo- 等于 Ve 的 1/2 時，電橋輸出對電阻變化最敏感。通過對所有四個電阻器使用相同的標稱值 R，可以輕松實現此條件。由被測屬性引起的電阻變化由 delta R 或 dR 項說明。帶有 dR 項的電阻器被稱為“有源”電阻器。在以下四種情況下，所有電阻器都具有相同的標稱值 R。其中一個、兩個或四個電阻器將處于活動狀態，或者具有 dR 項。在推導這些方程式時，假定 dR 為正。如果電阻實際上減小了，則使用 -dR。在下面的特殊情況下，所有有源電阻器的 dR 大小都相同。