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非平衡電橋的靈敏度研究

時間:2016-11-25 21:34來源:畢業論文
分析非平衡電橋的工作原理及其靈敏度特性,設計非平衡電橋實驗,利用自組的實驗裝置進行數據的測量與分析,得出了電橋的輸出電壓靈敏度Sv由電源電壓ε、待測橋臂電阻的相對變化

摘  要:本文通過分析非平衡電橋的工作原理及其靈敏度特性,設計非平衡電橋實驗,利用自組的實驗裝置進行數據的測量與分析,得出了電橋的輸出電壓靈敏度Sv由電源電壓ε、待測橋臂電阻的相對變化量δ及電橋比率X決定。其中ε和X值對Sv影響較大,δ值對Sv影響較小。在X=1時靈敏度Sv最高,X越大或越小時Sv越低。實際應用中利用非平衡電橋進行測量時,在各元器件允許功耗的條件下,如果需要提高電橋的靈敏度Sv,一是提高電源電壓ε,二是合理搭配電橋各元器件,選擇適當的橋臂比率X。
關鍵詞:非平衡電橋;輸出電壓;靈敏度特性

A Sensitivity Study of Unbalanced Bridge
Abstract: According to analyzing the working principle and the sensitivity characteristic of the unbalanced bridge, designing the non-equilibrium bridge experiment, measuring and analyzing the data which is based on the self-organized experiment apparatus, the paper concludes that the sensitivity of the output voltage Sv is decided by the the supply voltage ε, the relative variation δ of the bridge arm resistance to be measured and the bridge ratio X. The value of ε and X has greater influence on the Sv, and the value of δ has less influence on the Sv. The value of the Sv reaches the highest when X=1, and the value of the Sv will be lower when the value of X is bigger or smaller. When doing the measurement by making use of the unbalanced bridge in the factual application, under the condition of the allowable power consumption of the each component, if we need to improve the sensitivity of bridge Sv, we can improve the supply voltage ε or collocate the every component reasonably and choose the suitable bridge ratio X.
Key Words: Non equilibrium bridge; The output voltage; The sensitivity properties
目    錄

摘要    1
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引言    1
1.測量原理    2
1.1非平衡電橋的工作原理    2
1.2非平衡電橋的輸出電壓    3
1.3非平衡電橋的靈敏度    4
2.非平衡電橋靈敏度的實驗研究    5
2.1非平衡電橋的輸出電壓靈敏度Sv與電源電壓ε的關系    6
2.2非平衡電橋輸出電壓靈敏度Sv與待測橋臂電阻相對變化量δ的關系    8
2.3非平衡電橋的輸出電壓靈敏度Sv與電橋比率X的關系    9
3.實驗結論    11
4.結束語    12
參考文獻    12
致謝    13,3851
非平衡電橋的靈敏度研究
引言
我們把電容、電阻、電感等電參數變化量轉換為電流或電壓值的電路叫做電橋,它是一種精密的電磁學測量儀器,被廣泛的用于實際測量技術中,如:測量未知電阻、測量外界環境變化等等。電橋可以分成平衡電橋和非平衡電橋,這兩種橋路形態我們是根據其工作時是否達到平衡狀態來進行區分與定義的。平衡電橋是把待測電阻與已知電阻進行比較,通過調節電橋各阻值,使其達到平衡狀態,從而得出待測電阻值,因此平衡電橋只能用于測量一些具有相對穩定狀態的物理量。在工程實踐和科學實驗中,許多需要測量的物理量都是連續變化的,利用非平衡電橋可以進行準確的測量,得出理想的結果,因此非平衡電橋在實際測量中有更廣泛的應用前景[1]。
非平衡電橋通常和一些電阻型(如溫度、壓力、形變等)傳感器配合使用,當外界環境發生變化時,這些傳感器元件的電阻值也將隨之改變,通過非平衡電橋可以將其阻值轉化為電壓輸出,從而達到觀察、測量和控制環境變化的目的[2]。靈敏度是非平衡電橋的工作特性之一,是評價非平衡電橋的一個重要性能指標,也是電橋輸出特性的重要反映。本文通過自主設計實驗,進行數據的測量與分析,不僅可以提高自己的實驗動手能力和分析、解決實際問題的能力,也可以對非平衡電橋的工作原理和靈敏度特性有一個更深入的認識。 非平衡電橋的靈敏度研究:http://www.aftnzs.live/wuli/20161125/327.html
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