路的设计与计算3.1电桥电路应变片将应变的变化转换成电阻相对变化,要把电阻的变化转换成电压或电流的变化,才能用电测仪表进行测量。常用的有两臂差动电路和全桥电路,如图3.1所示。一般电桥的输出电压为图两臂差动电路与全桥电路两臂差动电桥电路的电压输出为设初始时,工作时一片受拉一片受压,即,则可以简化为差动电桥电压灵敏度为同理采用四臂电桥,并设初始时,工作时,输出为四臂电桥的电压灵敏度为通过比较半桥与全桥的灵敏度,四臂电桥电路的灵敏度高,故选用四臂电桥电路。3.2放大电路由于传感器输出的电压比较小,因此需对其进行放大使之满足后续电路的处理要求。鉴于传感器输出可能杂有共模电压,为此,选取具有高共模抑制比的AD620作为放大器来达到净化信号电压和充分节约成本和制造的空间的目的。图放大电路其放大增益为:为了将10mV的电压放大到10V,需要放大1000倍,为此选择分配级为50×20,这里放大50倍,因此解得R4=1.008kΩ4、误差分析误差的形成主要来源于温度误差,造成温度误差的原因主要有以下两个:1、敏感栅电阻随温度变化引起误差2、试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不同,使应变丝产生附加拉长或压缩,引起电阻变化。这样的温度误差可以通过桥路进行补偿,如本设计中的全桥电路就很好地实现了温度的补偿;其次,电桥还具有非线性误差,由于对金属丝电阻应变片,电桥非线性误可以忽略,所以也不影响本次设计。最后,对于如同工频等的干扰,我们尽量通过电路的优化除去干扰,如通过高共模抑制比仪放以及低通滤波器进行改进。因此,从理论上说,本次设计中的误差还是比较好地得到了控制。【参考文献】[1]传感器设计及应用实例,少强,靖,中国电力;[2]传感器应用设计300例,航空航天大学;[3]传感器应用及电路设计,化学工业;[4]传感器原理及工程应用,郁有文、常健、程继红,电子科技大学;[5]传感器原理及应用,燕,大学。
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