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(1)單臂橋電容傳感器測(cè)量電橋亦有單臂橋、差動(dòng)橋、緊耦合橋3種形式。圖2.51a)所示為單臂橋測(cè)量電路,圖中C1,C2,C3為固定標(biāo)準(zhǔn)電容,CX為傳感器電容。a)單壁橋電容傳感器橋式測(cè)量電路b)差動(dòng)橋電容傳感器橋式測(cè)量電路圖2.51橋電容傳感器橋式測(cè)量電路1)初態(tài)時(shí):電橋調(diào)整到平衡狀態(tài),此時(shí):C1C3=C2CX,Uo=0。2)工作時(shí):傳感器電容CX發(fā)生變化,電橋不平衡;即CX變化一個(gè),則電橋輸出,電容變化量越大,電橋輸出電壓越大,輸出電壓能線性反映電容量的變化。(2)差動(dòng)橋圖2.51b)所示為差動(dòng)橋測(cè)量電路,圖中C1和C2為傳感器電容,與變壓器帶中心軸頭的副邊兩線圈構(gòu)成差動(dòng)測(cè)量電橋。1)初態(tài)時(shí):兩傳感器電容,此時(shí)電橋空載輸出為(1)單臂橋(1)單臂橋即電橋處于平衡狀態(tài)。2)工作時(shí):若,則,此時(shí)電橋空載輸出
即工作時(shí)傳感器兩電容值發(fā)生等值反向變化,電橋失去平衡;且電容變化量越大,不平衡電橋輸出電壓Uo也越大,兩者亦成線性關(guān)系。(1)單臂橋3)緊耦合橋圖2.52所示為緊耦合橋測(cè)量電路,圖中C1和C2為差動(dòng)電容傳感器兩電容;L0為兩緊耦合線圈的自感,其互感為M。圖2.53所示為圖2.52的等效電路,其結(jié)構(gòu)形式與圖2.28緊耦合測(cè)所示差動(dòng)電感傳感器緊耦合測(cè)量橋等效電路完全一樣,但兩者中的傳感器阻抗Z1和Z2是不同的。(1)單臂橋圖2.52緊耦合橋電容傳感器橋式測(cè)量電路圖2.53差動(dòng)電容傳感器緊耦合測(cè)量橋等效電路(1)初態(tài)時(shí):兩傳感器電容C1=C2=C,即測(cè)量電橋平衡,輸出電壓Uo=0。(1)單臂橋此式與式(2.31)和式(2.32)形式相同,且ZS和ZP也相同,僅Z和的實(shí)質(zhì)不同。此時(shí):代入式(2.64)得(3)測(cè)量橋的靈敏度有:(1)單臂橋差動(dòng)電容傳感器測(cè)量電橋靈敏度曲線如圖2.54所示。(1)單臂橋
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