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  • 产品名称:惠斯通电桥的工作原理和分类
  • 更新时间:2024-03-19 23:10:44 来源:AYX在线 作者:ayx最新官网下载
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产品详细信息

  有了上面这样的想法以后,惠斯通电桥可以理解为通过测量电压的大小来表征所测电阻的阻值。如果这个电路仅仅是做这种用途,那就太浪费它的功能,现在比较广泛的应用是基于惠斯通电桥的

  惠斯通电桥传感器会将外界的物理量转化为成电阻的变化,而测量电阻直接使用电信号就能表示,因此外界的物理量比如压力的大小,形变的程度,扭矩的大小就和电信号对应起来了。下面这些场景就能看到惠斯通电桥的身影。

  根据前面的介绍,惠斯通电桥有4个电阻,且其中一个电阻未知并且电阻的变化和外界物理量的变化有关。在设计原理上,根据电阻变化的数量,又将惠斯通电桥分为单臂式,双臂式和全桥式。下面将分别推导三种电桥的数学关系式。

  2.1 单臂式单臂式惠斯通电桥意味着只有一个电阻发生变化,如下图中的R1,而其他三个电阻保持不变。如下所示。

  ,那么输出电压只与电阻R1和其变化量有关。2.2 双臂式双桥臂意味着有两个电阻发生变化,类似于半桥。

  从仿真可以看出,从单臂式到双臂式,误差从5.954mV降低到了0.002mV,但是从双臂式到全桥臂式,误差竟然增加了0.003mV,那设计全臂式不是没有优势吗?

  以单臂式为例,如果将电阻的变化率增加到0.001时,计算是1.25mV,仿线mV,此时单臂式的误差和双臂式达到同样的效果。

  仿真后发现TINA的误差更大,直接以mV为单位,小数点后面都没有。用TINA软件仿真的误差更大。

  进行采样,参考电压是2.5V,可以计算出1个LSB=152uV,避免采样中存在误差,要求最小偏差不能超过0.5LSB,即76uV,此时对于5uV的误差来说,完全可以忽略不计。因此,这个误差在实际项目中可以不用考虑。也许电源纹波带来的误差就不止5uV。

  和三种应用广泛的拓扑。并且对电路进行实际的仿真。理论上全臂式的电桥灵敏度更好,但是仿真出来的误差,却比双臂式要大3uV,但是从实际使用来看,3uV并不会对电路造成影响。对此,你有什么看法?在实际项目中,你们更愿意选择哪种方案?

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