信号的调理与记录讲解.pdf

第四章 信号的调理与记录 4-1 以阻值 R=120 、灵敏度 Sg=2 的电阻丝应变片与阻值为 120 的固定电阻组成电桥，供 桥电压为 3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为 2 和 2000 时，分别求出单 臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。 解：这是一个等臂电桥，可以利用等比电桥和差特性表达式求解。 1 U ( R R R R )U o 1 2 3 4 e 4R =2 时： 1 R 1 6 6 单臂输出电压： U U S U 2 2 10 3 3 10 V 3 μV o e g e 4 R 4 1 R 1 6 6 双臂输出电压： U U S U 2 2 10 3 6 10 V 6 μV o e g e 2 R 2 =2000 时： 1 R 1 6 3 单臂输出电压： U U S U 2 2000 10 3 3 10 V 3mV o e g e 4 R 4 1 R 1 6 3 双臂输出电压： U U S U 2 2000 10 3 6 10 V 6mV o e g e 2 R 2 双臂电桥较单臂电桥灵敏度提高 1 倍。 4-2 有人在使用电阻应变仪时， 发现灵敏度不够， 于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数 以提高灵敏度。试问，在下列情况下，是否可提高灵敏度？说明为什么？ 1）半桥双臂各串联一片； 2 ）半桥双臂各并联一片。 U R 解答：电桥的电压灵敏度为 S o ，即电桥的输出电压 U S 和电阻的相对变化 o R/ R R 成正比。由此可知： 1）半桥双臂各串联一片， 虽然桥臂上的电阻变化增加 1 倍， 但桥臂总电阻也增加 1 倍， 其电阻的相对变化没有增加，所以输出电压没有增加，故此法不能提高灵敏度； 2 ）半桥双臂各并联一片，桥臂上的等效电阻变化和等效总电阻都降低了一半，电阻的 相对变化也没有增加，故此法也不能提高灵敏度。 4-3 为什么在动态应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡旋钮 解答： 动态电阻应变仪采用高频交流电给电桥供电， 电桥工作在交流状态，