第五章電阻傳感器

1、測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器電阻式傳感器的原理及應(yīng)用，電阻式傳感器的原理及應(yīng)用，包括電阻應(yīng)變片、測(cè)溫?zé)犭娮琛獍娮钁?yīng)變片、測(cè)溫?zé)犭娮?、氣敏電阻、濕敏電阻、磁敏電阻等。敏電阻、濕敏電阻、磁敏電阻等。主要?nèi)容主要內(nèi)容測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 第一節(jié)第一節(jié) 電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳

2、感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 由全微分可知：由全微分可知：測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 電阻的相對(duì)變化率與軸向應(yīng)變的電阻的相對(duì)變化率與軸向應(yīng)變的線性關(guān)系線性關(guān)系電阻應(yīng)變片的靈敏度電阻應(yīng)變片的靈敏度縱（軸）向應(yīng)變橫（徑）向應(yīng)變泊松比壓阻系數(shù)彈性模量測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通

3、學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 電阻應(yīng)變片的靈敏度電阻應(yīng)變片的靈敏度測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 應(yīng)變片的類型與結(jié)構(gòu)：應(yīng)變片的類型與結(jié)

4、構(gòu)：測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 應(yīng)變片的類型與結(jié)構(gòu)：應(yīng)變片的類型與結(jié)構(gòu)：測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻

5、傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1.1.電阻應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變傳感器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器2 2 測(cè)量轉(zhuǎn)換電路（電橋）測(cè)量轉(zhuǎn)換電路（電橋） 電橋是將電阻、電容、電感等參數(shù)的變化變?yōu)殡妷夯螂婋姌蚴菍㈦娮琛㈦娙荨㈦姼械葏?shù)的變化變?yōu)殡妷夯?/p>

6、電流輸出的一種測(cè)量電路。流輸出的一種測(cè)量電路。其輸出既可用指示儀表直接測(cè)量，其輸出既可用指示儀表直接測(cè)量，也可以送入放大器進(jìn)行放大。由于橋式測(cè)量電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，也可以送入放大器進(jìn)行放大。由于橋式測(cè)量電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并具有較高的精確度和靈敏度，因此在測(cè)試裝置中得到了廣并具有較高的精確度和靈敏度，因此在測(cè)試裝置中得到了廣泛應(yīng)用。泛應(yīng)用。 與其他測(cè)試裝置的分類一樣，電橋亦有不同的分類方式：與其他測(cè)試裝置的分類一樣，電橋亦有不同的分類方式：按照激勵(lì)電源的性質(zhì)可分為按照激勵(lì)電源的性質(zhì)可分為直流電橋與交流電橋直流電橋與交流電橋；按照橋臂；按照橋臂阻抗性質(zhì)又可分為阻抗性質(zhì)又可分為電阻電橋、電容電橋和電感電橋。電

7、阻電橋、電容電橋和電感電橋。測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器2.1 直流電橋直流電橋 1、直流電橋的平衡條件、直流電橋的平衡條件平衡條件平衡條件4231RRRR13241412341234()()()oabadRRR RRRUUUUURRRRRRRR11 112abRUI RURR42434adRUI RURR測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器2.1 直流電橋直流電橋 1、直流電橋的平衡條件、直流電橋的平衡條件1243=R RRR測(cè)試、檢

8、測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器2. 靈敏度靈敏度在平衡情況下，若電阻 變化 ，則電橋的輸出電壓為1R1R331211324144111234312114()()()11oRRRRRR RR RRRRRUUURRRRRRRRRRR3214RRnRR令121 (1)oRnUUnR211/(1)oUnSURRn當(dāng) 時(shí)，靈敏度 達(dá)到最大值。這時(shí)對(duì)于一定的 值，得到最大的輸出電壓。顯然，滿足 的條件為 （對(duì)稱電橋）或 （等臂電橋）。在設(shè)計(jì)電橋時(shí)，一般取 1n S11RR1n 1234,RR RR1234RRRR1234RRRRd0

9、dSn2.1 直流電橋直流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器3. 電橋接法與輸出特性電橋接法與輸出特性 在機(jī)械測(cè)試技術(shù)中，一般根據(jù)工作中電阻值參與變?cè)跈C(jī)械測(cè)試技術(shù)中，一般根據(jù)工作中電阻值參與變化的橋臂數(shù)可分為半橋式與全橋式連接?；臉虮蹟?shù)可分為半橋式與全橋式連接。 2.1 直流電橋直流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器（1）半橋單臂）半橋單臂 014oRUUR0/0d14doRRUSURR00/14 1/ 2oRRUURR 工作

10、中有一個(gè)橋臂阻值隨被測(cè)的量而變化，工作中有一個(gè)橋臂阻值隨被測(cè)的量而變化， 2.1 直流電橋直流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器（2）半橋雙臂（差動(dòng)電橋）半橋雙臂（差動(dòng)電橋）工作中有兩個(gè)橋臂阻值隨被測(cè)物理量變化，而且必須一工作中有兩個(gè)橋臂阻值隨被測(cè)物理量變化，而且必須一個(gè)增大一個(gè)減小，即個(gè)增大一個(gè)減小，即 ，所以也稱為差動(dòng)，所以也稱為差動(dòng)電橋。電橋。 1122,RR RR 01 2oRUUR0R /R1S=2U。 2.1 直流電橋直流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通

11、學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器（3）全橋）全橋工作中四個(gè)橋臂電阻值都隨被測(cè)物理量而變化，即工作中四個(gè)橋臂電阻值都隨被測(cè)物理量而變化，即11223344,RRRRRRRR 0 oRUUR0/R RSU2.1 直流電橋直流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器4 電橋用于應(yīng)變片傳感器的溫度補(bǔ)償電橋用于應(yīng)變片傳感器的溫度補(bǔ)償 1324R RR R0000()()0RR RRR R0oU 2.1 直流電橋直流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章

12、：電阻傳感器U 交流電橋主要用于動(dòng)態(tài)信號(hào)的測(cè)量和輸出需要放大的場(chǎng)交流電橋主要用于動(dòng)態(tài)信號(hào)的測(cè)量和輸出需要放大的場(chǎng)合，如廣泛使用的動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀就采用此種電橋。因?yàn)殡姌蜉敽?，如廣泛使用的動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀就采用此種電橋。因?yàn)殡姌蜉敵龀＝臃糯笃?，故在分析中只需研究開路輸出時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。出常接放大器，故在分析中只需研究開路輸出時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。2.2 交流電橋交流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1. 交流電橋的平衡條件交流電橋的平衡條件 交流電橋的激勵(lì)電壓采用交交流電橋的激勵(lì)電壓采用交流，電橋的四個(gè)臂可以是電感流，電橋的四個(gè)臂可以

13、是電感 、電容電容 或電阻或電阻 ，用復(fù)阻抗表示，用復(fù)阻抗表示j22j()zz() arctgLCLCLCZRxxeRxxxxR 而且輸入電壓與輸出電壓分別用復(fù)數(shù)而且輸入電壓與輸出電壓分別用復(fù)數(shù) 與與 表示，那么表示，那么根據(jù)對(duì)直流電橋的討論可以得到根據(jù)對(duì)直流電橋的討論可以得到UoU2.2 交流電橋交流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1. 交流電橋的平衡條件交流電橋的平衡條件13241234()()ooZ ZZ ZUUZZZZ1324 Z ZZ Z3124jjjj11223344e Z =z e Z =z e

14、 Z =z eZz1324()j()j1 324eez zz z所所以以13241324z zz z 此式表明，交流電橋平衡必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件，即相此式表明，交流電橋平衡必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件，即相對(duì)兩臂阻抗之模的乘積應(yīng)相等，相對(duì)兩臂阻抗角之和也必須對(duì)兩臂阻抗之模的乘積應(yīng)相等，相對(duì)兩臂阻抗角之和也必須相等。相等。 2.2 交流電橋交流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器2. 電容電橋、電感電橋的平衡電容電橋、電感電橋的平衡阻抗平衡條件為阻抗平衡條件為1342143213241411jj jjRRRRCCRRR R

15、R RCC欲使復(fù)數(shù)相等，實(shí)部與虛部應(yīng)分別相等，即欲使復(fù)數(shù)相等，實(shí)部與虛部應(yīng)分別相等，即1324R RR R3214 RRCC由此可知，要使電容電橋平衡，必須同時(shí)調(diào)節(jié)電阻和電容兩個(gè)由此可知，要使電容電橋平衡，必須同時(shí)調(diào)節(jié)電阻和電容兩個(gè)參數(shù)，使它們分別達(dá)到平衡參數(shù)，使它們分別達(dá)到平衡 2.2 交流電橋交流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器2. 電容電橋、電感電橋的平衡電容電橋、電感電橋的平衡電橋平衡條件應(yīng)為電橋平衡條件應(yīng)為113442(j)(j)RL RRL R1324 R RR R1342 L RL R要使電感電

16、橋平衡，除要考慮相位平衡外，還要保證電阻和要使電感電橋平衡，除要考慮相位平衡外，還要保證電阻和電感分別達(dá)到平衡。電感分別達(dá)到平衡。 2.2 交流電橋交流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器3. 電阻交流電橋的平衡電阻交流電橋的平衡電橋各橋臂阻抗分別為電橋各橋臂阻抗分別為電橋平衡時(shí)滿足電橋平衡時(shí)滿足1324Z ZZ Z所以所以3321132432411442; RRRCR RR RR CR CRRRC或 或2.2 交流電橋交流電橋 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：

17、電阻傳感器第五章：電阻傳感器3 3 運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器 運(yùn)算放大器本質(zhì)上是一個(gè)高增益的負(fù)反饋直流放大器。運(yùn)算放大器本質(zhì)上是一個(gè)高增益的負(fù)反饋直流放大器。加上外部反饋網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除、微分和積分加上外部反饋網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除、微分和積分等數(shù)學(xué)運(yùn)算，還可以與其它外設(shè)電路組成測(cè)試系統(tǒng)中常用等數(shù)學(xué)運(yùn)算，還可以與其它外設(shè)電路組成測(cè)試系統(tǒng)中常用的差動(dòng)放大器、電橋放大器、電荷放大器、壓頻變換器、的差動(dòng)放大器、電橋放大器、電荷放大器、壓頻變換器、有源濾波器以及交流放大器等測(cè)試裝置。有源濾波器以及交流放大器等測(cè)試裝置。 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通

18、學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器3.1 運(yùn)算放大器的符號(hào)及特點(diǎn)運(yùn)算放大器的符號(hào)及特點(diǎn) 集成運(yùn)算放大器具有開環(huán)電壓增集成運(yùn)算放大器具有開環(huán)電壓增益高、輸入阻抗高、輸出阻抗低、益高、輸入阻抗高、輸出阻抗低、漂移小、可靠性高、體積小等主漂移小、可靠性高、體積小等主要特點(diǎn)，所以它已成為一種通用要特點(diǎn)，所以它已成為一種通用器件，在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中得到了器件，在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中得到了十分廣泛而靈活的應(yīng)用。十分廣泛而靈活的應(yīng)用。測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器具有理想?yún)?shù)的運(yùn)算放大器叫理想運(yùn)算放大器。具有理想?yún)?shù)的運(yùn)算放大器

19、叫理想運(yùn)算放大器。 特點(diǎn)特點(diǎn)dr 0dUUIr入dK UU0U0U這就是說反相輸入端的電位接近于這就是說反相輸入端的電位接近于“地地”電位，它是一個(gè)不電位，它是一個(gè)不接接“地地”的接的接“地地”端，通常稱為端，通常稱為“虛地虛地”。 3.2 理想運(yùn)算放大器理想運(yùn)算放大器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器電壓增益電壓增益: :1) 1) 反相放大器反相放大器 1RRAFv 反饋電阻反饋電阻RFRF值不能太大，否則會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲及漂值不能太大，否則會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲及漂移，一般為幾十千歐至幾百千歐。移，一般為幾十千歐至

20、幾百千歐。R1R1的取值應(yīng)遠(yuǎn)大于信號(hào)的取值應(yīng)遠(yuǎn)大于信號(hào)源源UiUi的內(nèi)阻的內(nèi)阻。 煙霧報(bào)警煙霧報(bào)警器器酒精傳感酒精傳感器器二氧化碳傳感二氧化碳傳感器器3.2 3.2 運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器 同相放大器也是最基本的同相放大器也是最基本的電路電路 ，其閉環(huán)電壓增益，其閉環(huán)電壓增益AvAv為為: :11RRAFv2)2)同相放大器同相放大器 同相放大器具有輸入阻抗非常高，輸出阻抗很低同相放大器具有輸入阻抗非常高，輸出阻抗很低的特點(diǎn)，廣泛用于前置放大級(jí)。的特點(diǎn)，廣泛用于前置放大級(jí)。 3.2

21、3.2 運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器2 2 交流放大電路交流放大電路 R1R1一般取幾十千歐。耦合電容一般取幾十千歐。耦合電容C1C1、C3C3可根據(jù)交流放大器可根據(jù)交流放大器的下限頻率的下限頻率fLfL來確定。來確定。 )2/()103(31LLfRCC11RRAFv 若只需要放大交流信號(hào)，可采用圖示的集成運(yùn)放交若只需要放大交流信號(hào)，可采用圖示的集成運(yùn)放交流電壓同相放大器。其中電容流電壓同相放大器。其中電容C1C1、C2C2及及C3C3為隔直電容。為隔直電容。 3.2 3.2 運(yùn)算放大器

22、運(yùn)算放大器 測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器1. 差動(dòng)放大器 差動(dòng)放大器就是用來放大差模差動(dòng)放大器就是用來放大差模信號(hào)，抑制共模信號(hào)的，它的兩信號(hào)，抑制共模信號(hào)的，它的兩個(gè)輸入端都有信號(hào)輸入。個(gè)輸入端都有信號(hào)輸入。 1111111ioiiFUUUUI RURRR2323iUURRRUU因?yàn)橐驗(yàn)楫?dāng)當(dāng)123,FRR RR得得211() FoiiRUUUR0211FiiURSUUR3.3 測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)算放大器測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)算放大器測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)

23、院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器可見輸出電壓可見輸出電壓 與兩個(gè)輸入電壓的差值成正比。當(dāng)與兩個(gè)輸入電壓的差值成正比。當(dāng) 時(shí)，則得時(shí)，則得oU1FRR21oiiUUU差動(dòng)放大器被廣泛地應(yīng)用于測(cè)試和控制系統(tǒng)中，形成了一個(gè)差動(dòng)放大器被廣泛地應(yīng)用于測(cè)試和控制系統(tǒng)中，形成了一個(gè)專用測(cè)量放大器領(lǐng)域。專用測(cè)量放大器領(lǐng)域。1. 差動(dòng)放大器3.3 測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)算放大器測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)算放大器測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器2. 測(cè)量放大器測(cè)量放大器 三運(yùn)放差動(dòng)放大器通常也稱為測(cè)量放大器，或稱儀用放大器。三運(yùn)放差

24、動(dòng)放大器通常也稱為測(cè)量放大器，或稱儀用放大器。 3.3 測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)算放大器測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)算放大器儀用放大器優(yōu)點(diǎn)：儀用放大器優(yōu)點(diǎn)：輸入阻抗高；輸入阻抗高；共模抑制比高；共模抑制比高；放大倍數(shù)容易調(diào)放大倍數(shù)容易調(diào)整。整。測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器3. 電橋放大器電橋放大器 與差動(dòng)放大器一樣，直流電橋放大器也是用于在大的共與差動(dòng)放大器一樣，直流電橋放大器也是用于在大的共模信號(hào)下測(cè)量來自傳感器的微弱信號(hào)，而且差動(dòng)電橋也具有模信號(hào)下測(cè)量來自傳感器的微弱信號(hào)，而且差動(dòng)電橋也具有抑制共模信號(hào)的能力。抑制

25、共模信號(hào)的能力。3.3 測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)算放大器測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)算放大器測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器圖圖 電橋放大器電橋放大器 加在放大器兩個(gè)輸入端的電壓信號(hào)分別為加在放大器兩個(gè)輸入端的電壓信號(hào)分別為1112RUERR4234 RUERR若電橋?yàn)槿缺廴綦姌驗(yàn)槿缺?1234RRRRR且為半橋雙臂接法（差動(dòng)電橋），即且為半橋雙臂接法（差動(dòng)電橋），即 34, RRR RRR則則1 2EU 2 12ERUR那么那么 3. 電橋放大器電橋放大器3.3 測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)算放大器測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)算

26、放大器測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器3. 電橋放大器212112()()/2FFFoRRRRUUUUUERRRRR令令 RR則則 FoRUER0 FURSER由上式易見，輸出電壓與橋臂電阻由上式易見，輸出電壓與橋臂電阻 有關(guān)有關(guān)R為了排除為了排除 的影響，可采用右圖的接法將電橋電源浮置，則的影響，可采用右圖的接法將電橋電源浮置，則其輸出電壓為其輸出電壓為 R圖圖 電橋電源浮置的電橋放大器電橋電源浮置的電橋放大器11 2FoREUR011) 2FURESR3.3 測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)算放大器測(cè)試裝置中幾種常見的運(yùn)

27、算放大器測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器4 典型應(yīng)變片的原理及應(yīng)用典型應(yīng)變片的原理及應(yīng)用測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器4 典型應(yīng)變片的原理及應(yīng)用典型應(yīng)變片的原理及應(yīng)用測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器4 典型應(yīng)變片的原理及應(yīng)用典型應(yīng)變片的原理及應(yīng)用測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器

28、第二節(jié)第二節(jié) 測(cè)溫?zé)犭娮鑲鞲衅鳒y(cè)溫?zé)犭娮鑲鞲衅鳒y(cè)溫?zé)犭娮杩煞譃榻饘贌犭娮韬桶雽?dǎo)體熱電阻（測(cè)溫?zé)犭娮杩煞譃榻饘贌犭娮韬桶雽?dǎo)體熱電阻（Thermistor,熱敏電阻）兩大類熱敏電阻）兩大類測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器鉑的特性近于線鉑的特性近于線性，性能穩(wěn)定，性，性能穩(wěn)定，精度高，可作標(biāo)精度高，可作標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫裝置。準(zhǔn)測(cè)溫裝置。測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：

29、電阻傳感器第五章：電阻傳感器NTC必須在低電壓源或在接近所謂的零功率下使必須在低電壓源或在接近所謂的零功率下使用。用。除了作為測(cè)溫控溫元件，還可用作其它用途：延除了作為測(cè)溫控溫元件，還可用作其它用途：延時(shí)開關(guān)、浪涌保護(hù)元件、溫度補(bǔ)償元件等。時(shí)開關(guān)、浪涌保護(hù)元件、溫度補(bǔ)償元件等。測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器典型的典型的PTC熱敏電阻通常是在鈦酸鋇中參入其它金屬熱敏電阻通常是在鈦酸鋇中參入其它金屬離子，以改變其溫度系數(shù)和臨界點(diǎn)溫度。離子，以改變其溫度系數(shù)和臨界點(diǎn)溫度。PTC熱敏電阻熱敏電阻當(dāng)溫度當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，定值時(shí)，電阻值電阻值急劇上急劇上升，電升，電流減小。流減小。測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院第五章：電阻傳感器第五章：電阻傳感器熱敏電阻的測(cè)量電路多采用橋