电桥的原理，及非线性误差误差计算三种电桥对比总结

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我是靠谱客的博主痴情绿草，最近开发中收集的这篇文章主要介绍电桥的原理，及非线性误差误差计算三种电桥对比总结，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

误差计算

三种电桥对比

总结

误差计算

电桥电路如下：

计算如下：

从上式可以看出当有激励电压时（即U≠0时），=0的条件是，四个电阻相等的时候是等臂电阻。当四个电阻的阻值发生变化,如桥臂上面是四个应变片，测量重力等。其输出电压的公式如下：

$Uo=frac{(R+Delta R1)(R+Delta R3)-(R+Delta R2)(R+Delta R4)}{(2R+Delta R1+Delta R2)(2R+Delta R3+Delta R4)}*U$

对上式由于

$Delta Rill R$ 并且略去高阶项。展开公式线性化后得出如下

$Uo^{prime}=frac{1}{4}(frac{Delta R1}{R}-frac{Delta R2}{R}+frac{Delta R3}{R}-frac{Delta R4}{R})*U$ 公式1

上面的式子是线性表达，存在非线性误差

非线性误差的计算如下：

$gamma=left| frac{Uo-Uoprime}{Uoprime } right|*100 % =frac{1}{2}(frac{Delta R1}{R}+frac{Delta R2}{R}+frac{Delta R3}{R}+frac{Delta R4}{R})*100 %$ 公式2

三种电桥对比

电桥，也分为单臂电桥，半桥电路，全桥电路。

单臂电桥，如，只有R1为应变片

根据公式1，只有R1发生变化，所以有

$Uo1=frac{1}{4}(frac{Delta R1}{R})*U$

同时根据公式2得出，单臂电桥的非线性误差为

$gamma=frac{1}{2}(frac{Delta R1}{R})*U$

单臂电桥电路存在非线性误差。

半桥电路，如R1 和R2 为应变片（相邻的桥臂），一个受力阻值变大，另外一个变小。阻值变化相同

根据公式1 可得

$Uo2=frac{1}{2}(frac{Delta R}{R})*U=2Uo1$

同时根据公式2得出，非线性误差为

$gamma=frac{1}{2}(frac{Delta R1}{R}+frac{Delta R2}{R})*U = 0$

从上面可得出，半桥比单臂灵敏度高2倍，且没有非线性误差。

同理全桥电路，接入四个应变片，R`和R3 阻值变化方向相同，R2和R4阻值变化方向相同，变化的大小均相同。

得出输出为

$Uo3= (frac{Delta R}{R})*U=4Uo1$

非线性误差为0.

$gamma = 0$

总结

全桥，灵敏度最高，消除了非线性误差，还具有温度补偿功能。(温度变化四个电阻变化值相同，相对电桥依旧处于平衡)

最后

以上就是痴情绿草为你收集整理的电桥的原理，及非线性误差误差计算三种电桥对比总结的全部内容，希望文章能够帮你解决电桥的原理，及非线性误差误差计算三种电桥对比总结所遇到的程序开发问题。

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本文分类：硬件
浏览次数：75 次浏览
发布日期：2023-05-29 20:29:01
本文链接：https://www.kaopuke.com/article/k-p-k_14_ujogfx_12__23__2_2.html

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概述

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三种电桥对比

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三种电桥对比

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