非平衡电桥 RXLCR

非平衡电桥-厂家供应
电桥专业厂家，专业生产非平衡电气
一、 电桥的的基本原理是通过桥式电路来测量电阻，非平衡电桥从而得到引起电阻变化的其它物理量，如温度、压力、形变等，桥式电路在检测技术、传感器技术中的应用非常广泛。根据电桥工作时是否平衡来区分电桥分为平衡电桥与非平衡电桥两种。平衡电桥一般用于测量具有相对稳定状态的物理量，非平衡电桥往往和一些传感器元件配合使用．某些传感器元件受外界环境（压力、温度、光强等）变化引起其内阻的变化，通过非平衡电桥可将阻值转化为电压输出，从而达到观察、测量和控制环境变化的目的。非平衡电桥在传感技术中已得到广泛应用，非平衡电桥电路是传感技术中的重要组成部分。
广泛的测量对象：无源元件：电容器、电感器、磁芯、电阻器、变压器、芯片组件和网络元件等的阻抗参数测量。半导体元件：电容器、电感器、磁芯、电阻器、变压器、芯片组件和网络元件等的阻抗参数测量。其它元件：印制电路板、继电器、开关、电缆、电池等的阻抗评估。介质材料：塑料、陶瓷和其它材料的介电常数的损耗角评估。磁性材料：铁氧体、非晶体和其它磁性材料的导磁率和损耗角评估。半导体材料：半导体材料的介电常数,导电率和C-V特性。液晶材料：液晶单元的介电子常数、弹性常数等C-V特性。 
二、 非平衡电桥的工作原理
经过对非平衡电桥相关资料的查阅及仔细研究，我对其已有了清晰地认识。首先，我来对非平衡电桥及其原理做一个简要的介绍。

                    图1 非平衡电桥

非平衡电桥的原理图如图1 所示，当调节和，使桥的B、D两端电势相等，这时电桥达到平衡。如果将平衡电桥中的待测电阻换成电阻型传感器，当外界条件(如温度、压力、形变等)改变时，传感器阻值会有相应变化，B、D两端电势不再相等，这时电桥处于非平衡状态。假设B 、D之间有一负载电阻，其输出电压。如果使和保持不变，那么变化时也会发生变化。
根据与的函数关系，通过检测桥路的非平衡电压，能反映出桥臂电阻的微小变化，测量外界物理量的变化，这就是非平衡电桥工作的基本原理。

当桥臂电阻取不同的值时，电桥可以分为三类：
（1） 等臂电桥：
（2） 输出对称电桥，也称卧式电桥：,,且。
（3） 电源对称电桥，也称立式电桥：，且。
当负载电阻，即电桥输出处于开路状态时，，仅有电压输出并用表示，若后面接数字电压或高输入阻抗放大器时即属于此种情况。
根据分压原理，设ABC半桥的电压降为，输出电压为：

 （1）
当满足条件，电桥输出，即电桥处于平衡状态，这称为电桥平衡条件。为了测量的准确性，在测量的起始点，电桥必须调到平衡，这称为预调平衡。这样调节可以使电桥的输出只与某一臂的电阻变化有关。

若固定，设为温度的函数，则当温度时，，因电桥不平衡而产生的电压输出为：

                                 （2）

设电桥的比率，待测桥臂的相对变化为，则式（2）表示为

                                      （3）
由式（3）可知，当待测桥臂的相对变化很小，即时，可以认为非平衡电桥的输出电压与成线性关系，这时式（3）可表示为

                                                （4）
三、非平衡电桥具体设计及应用
 以前在实验室里,我们利用惠斯通平衡电桥测过电阻，这里正是基于此而设想出来的，将电桥输出电压表示为电桥臂上的某一未知电阻的函数，测电阻时，只是这一函数特殊状态，若选择具有感温性得电阻，在通过一定的数学处理，我们就可以把一个数字电压表改装成数字温度计。
非平衡电桥应用
 我们的设计就是要充分利用我们所学习的非平衡电桥知识。设计的电路图如图2 所示，，和是选定精密桥臂电阻，为热敏电阻。
温度改变时，随着电阻的改变而改变，因此通过t U 值可以确定温度值。一般来说与t的关系是非线性的，这给温度的标定显示带来困难，通常可以选择电桥参数(和E),使其在一定的范围内近似具有线性关系，以获得线性较好的热电阻温度计，这就是所谓的线性化设计。
四、实现过程
 我们首先利用了平衡电桥测出。惠斯登电桥原理如图2所示，被测电阻和三个电阻构成电桥的四个臂。当在A、C 端加上直流电源时（电源对角线），B、D 即谓“桥”，桥上串联的检流计Ｇ是用来检测其间有无电流流过，即比较“桥”两端的电位大小。
五、 平衡电桥可用来测定未知电阻，由于需要调节平衡，因此平衡电桥只能用于测量具有相对稳定状态的物理量，比如：固定电阻的阻值。而对变化电阻的测量有一定的困难。如果采用直流非平衡电桥，则能对变化的电阻进行动态测量，直流非平衡电桥输出的非平衡电压能反映电阻的变化，在实际应用中许多被测物理量都与电阻有关，如力敏电阻、热敏电阻、光敏电阻，只要将这些特殊的电阻装在电桥的一个臂上，当某些被测量发生变化时，就引起电阻值变化，从而输出对应的非平衡电压，非平衡电桥就能间接测出被测量的变化。利用这种原理我们可制作电子天平、电子温度计、光通量计等。因此，直流非平衡电桥与平衡电桥相比，有着更为广泛的应用。