电桥原理详解分析_图
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平衡电桥原理图1 平衡电桥电路原理图电阻变量的测量电桥,结构简单,具有灵敏度高,测量范围宽,线形度好,精度高和容易实现温度补偿等优点,因此能很好地满足应变测量的要求,是目前最多最广泛的一种测量电路。
上图所示为一直流供电的平衡电桥。
A,B,C ,D 为电桥顶点,它的四个桥臂由R 1、R2、R3、R4的四个电阻组成(其中任一个电阻可以是应变片,即热敏电阻),A C两端为输入口接直流电源,BD 两端为电桥输出。
当电桥输出端B D接到一个无穷大负载电阻(实际上只要大到一定数值即可)上时,可以认为输出端开路,这时直流电桥称为电压桥。
从ABC 半个桥看,流经R1的电流R1两端压降:R3两端压降:AC 112U I R R =+1AB11AC 12R U I R U R R ==+3AD AC 34R U U R R =+电桥输出电压:由上式可知,当R1R4=R2R3时,则电桥U0=0,则称电桥处于平衡状态。
设处于平衡状态的电桥各桥臂由电阻增量为ΔR 1、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4则电桥的输出电压为:(精确公式)若将平衡条件R1R 4=R2R3代入上式,并考虑ΔR 1 < R1略去高阶微量,则电桥的输出电压为:(近似公式)在这个平衡电桥中由热敏电阻作为我们温度设计信号的来源,当它受到不同温度时会经过整个平衡电桥来使输出电压发生变化。
实现温度的检测与电压转换。
14230AB AD AC 1234R R R R U =U U U (R R )(R R )--=++114422330AC 11223344(R R )(R R )(R R )(R R )U U (R R R R )(R R R R )+∆+∆-+∆+∆=+∆++∆+∆++∆3121240AC 2121234R R R R R R U U ()(R R )R R R R ∆∆∆∆=--++。
桥式整流电路图及工作原理介绍之我见 桥式整流电路图及工作原理介绍之我见桥式整流电路如图 1 所示,图(a)(b)(c)是桥式整流电路的三种不同 、 、 画法。
由电源变压器、四只整流二极管 D1~4 和负载电阻 RL 组成。
四只整流二 极管接成电桥形式,故称桥式整流。
图 1 桥式整流电路图 桥式整流电路的工作原理 如图 2 所示。
在 u2 的正半周,D1、D3 导通,D2、D4 截止,电流由 TR 次级上端经 D1→ RL →D3 回到 TR 次级下端,在负载 RL 上得到一半波整流电压 在 u2 的负半周,D1、D3 截止,D2、D4 导通,电流由 Tr 次级的下端经 D2→ RL →D4 回到 Tr 次级上端,在负载 RL 上得到另一半波整流电压。
这样就在负载 RL 上得到一个与全波整流相同的电压波形,其电流的计算与全波 整流相同,即 UL = 0.9U2 IL = 0.9U2/RL 流过每个二极管的平均电流为 ID = IL/2 = 0.45 U2/RL 每个二极管所承受的最高反向电压为 什么叫硅桥,什么叫桥堆 目前,小功率桥式整流电路的四只整流二极管,被接成桥路后封装成一个整流器 件,称"硅桥"或"桥堆",使用方便,整流电路也常简化为图 Z 图 1(c)的形式。
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反 压大的缺点,但多用了两只二极管。
在半导体器件发展快,成本较低的今天,此 缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
二极管整流电路原理与分析半波整流 二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时,二极管导通,输出电压 vo=vi-vd。
当输入电压处于交 流电压的负半周时,二极管截止,输出电压 vo=0。
半波整流电路输入和输出电压的波形如图所 示。
二极管半波整流电路 对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备, 半波整流输出的脉动电压就足够了。
电 桥按激励电压分:供桥电源电压是直流电压时,称直流电桥;供桥电源电压为交流电压时,称交流电桥。
按工作方式分: 电桥的工作方式有偏差工作方式和调零工作方式。
一、直流电桥1.平衡电桥输出电压为:U 0=U BA -U DA=I 1R 1-I 2R 4=S S U R R R U R R R 434211+-+=S U R R R R R R R R ))((43214231++-由上式可见:若R 1R 3=R 2R 4,则输出电压必为零,此时电桥处于平衡状态,称为平衡电桥。
平衡电桥的平衡条件为: R 1R 3=R 2R 42.非平衡电桥(1)单臂工作电桥这里以桥臂电阻R 1作为工作臂,如图4-1。
设R 2=R 3=R 4=R 0,R 1=R 0+ΔR ,其中R 0为一常数,则输出电压为S O U R R R R R R R R U ))((43214231++-=若电桥用于微电阻变化测量,有ΔR 远小于R 0,则(2)双臂工作电桥两个邻边桥臂有相同的微电阻变化,如电阻R 1有变化R 0+ΔR ,R 2有变化R 0-ΔR 0,可导出公式(3)四臂工作电桥四个桥臂均有相同的微电阻变化,且电阻变化以差动方式增大或减小,满足以下关系:R 1=R 2=R 3=R 4=R 0ΔR 1=ΔR 2=ΔR 3=ΔR 4=ΔR其输出电压为3.讨论(1)电桥的灵敏度SO U R RU 04∆≈SO U R RU 02∆=SO U R RU 0∆=图4-1直流电桥SU RR R∆+∆=240在电桥电路中灵敏度定义为它将ΔR/R 0作为输入,而不是仅把ΔR 当作输入。
由此可以求得上述各种电桥的灵敏度分别为S 1=1/4U O ;S 2=1/2U O ;S 4=U O 。
(2)非线性误差在推导上述公式的过程中,单测量臂的电桥由于在分母上有2ΔR 项,使输出电压的变化与电阻的变化具有非线性误差,在精密测量中要考虑这个非线性误差的影响。
平衡电桥原理图1 平衡电桥电路原理图电阻变量的测量电桥,结构简单,具有灵敏度高,测量范围宽,线形度好,精度高和容易实现温度补偿等优点,因此能很好地满足应变测量的要求,是目前最多最广泛的一种测量电路。
上图所示为一直流供电的平衡电桥。
A,B,C,D 为电桥顶点,它的四个桥臂由R1、R2、R3、R4的四个电阻组成(其中任一个电阻可以是应变片,即热敏电阻),AC 两端为输入口接直流电源,BD 两端为电桥输出。
当电桥输出端BD 接到一个无穷大负载电阻(实际上只要大到一定数值即可)上时,可以认为输出端开路,这时直流电桥称为电压桥。
从ABC 半个桥看,流经R1的电流R1两端压降:R3两端压降: AC 112U I R R =+1AB 11AC 12R U I R U R R ==+3AD AC 34R U U R R =+电桥输出电压:由上式可知,当R1R4=R2R3时,则电桥U0=0,则称电桥处于平衡状态。
设处于平衡状态的电桥各桥臂由电阻增量为ΔR 1、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4则电桥的输出电压为:(精确公式)若将平衡条件R1R4=R2R3代入上式,并考虑ΔR 1 < R1略去高阶微量,则电桥的输出电压为:(近似公式)在这个平衡电桥中由热敏电阻作为我们温度设计信号的来源,当它受到不同温度时会经过整个平衡电桥来使输出电压发生变化。
实现温度的检测与电压转换。
14230AB AD AC 1234R R R R U =U U U (R R )(R R )--=++114422330AC11223344(R R )(R R )(R R )(R R )U U (R R R R )(R R R R )+∆+∆-+∆+∆=+∆++∆+∆++∆3121240AC 2121234R R R R R R U U ()(R R )R R R R ∆∆∆∆=--++。
电桥基本工作原理
电桥是一种用于测量电阻、电容、电感等电性元件的仪器。
它的基本工作原理如下:
1. 原理介绍:电桥是利用桥路平衡原理来测量电阻、电容或电感之间的差异。
2. 桥路平衡原理:电桥由四个电阻(或电容、电感)及一种测量仪器(如伏特计或示波器等)组成。
当电桥中的电阻、电容或电感之间满足一定条件时,桥路就达到平衡,没有电流流过测量仪器。
3. 工作步骤:首先将要测量的电阻、电容或电感接入电桥的两个分支中,然后通过调节另外两个分支中的电阻、电容或电感的值,使得测量仪器显示为零。
4. 平衡条件:电桥平衡的条件是通过调节电桥中的元件使得两个对角线的电势差为零,从而使得电流在测量仪器上没有发生变化。
5. 计算测量值:在电桥达到平衡之后,可以根据已知的电桥电阻(或电容、电感)的比例关系来计算未知元件的值。
6. 应用范围:电桥广泛应用于科研、工业生产及电子实验教学等领域,用于测量电阻、电容和电感等电性元件的数值。
总结:电桥基于桥路平衡原理,通过调节电桥中的元件,使得
电流在测量仪器上没有变化。
我们可以利用电桥测量电阻、电容或电感之间的差异,并根据已知的电桥电性元件比例关系计算未知元件的值。