《傳感器元件與實(shí)驗(yàn)》課件-2.2節(jié)

2.2.3.差動(dòng)自感傳感器測(cè)量電路(1).基本交流測(cè)量電橋差動(dòng)自感傳感器基本交流測(cè)量電橋，阻抗Z1和Z2為傳感器兩線圈的等效阻抗，供橋電源由帶中心抽頭的變壓器次級(jí)線圈供給。

電路分析：

初態(tài)時(shí)：由于動(dòng)鐵居中，即說明電橋處于平衡狀態(tài)。

(2)動(dòng)鐵上移時(shí)：有2.2.3.差動(dòng)自感傳感器測(cè)量電路代入式(2.25)得令

且

由式(2.26)得：(3)動(dòng)鐵下移時(shí)：同理可得2.2.3.差動(dòng)自感傳感器測(cè)量電路由式(2.26)和式(2.28)分析

基本交流測(cè)量電橋輸出電壓的大小可以反映動(dòng)鐵位移的大小，輸出電壓的極性可以反映動(dòng)鐵位移的方向；但由于交流電表不能指示交流電壓的極性，因而實(shí)際上無法判斷動(dòng)鐵位移的方向。用交流電表測(cè)得的基本交流測(cè)量電橋輸出特性如圖2.23所示，圖中虛線為理想對(duì)稱狀態(tài)下的輸出特性，實(shí)線為實(shí)際輸出狀態(tài)。由于電路結(jié)構(gòu)不完全對(duì)稱，初態(tài)時(shí)電橋不完全平衡，因而產(chǎn)生靜態(tài)零偏壓，稱之為零點(diǎn)殘余電壓。2.2.3.差動(dòng)自感傳感器測(cè)量電路圖2.23基本測(cè)量電橋輸出特性P772.2.4.帶相敏整流的交流電橋

由于交流電壓表不能直接指示電橋輸出電壓的極J性，即無法確定動(dòng)鐵位移的方向，因而通常在交流測(cè)量電橋中引入相敏整流電路，把測(cè)量橋的交流輸出轉(zhuǎn)換為直流輸出，而后用零值居中的直流電壓表測(cè)量電橋的輸出電壓，原理電路如圖2.24所示。圖2.24帶相敏整流測(cè)量電橋圖2.24中：Z1，Z2為差動(dòng)線圈等效阻抗，R為平衡電阻，D1~D4組成相敏整流電路，Z1，Z2和兩個(gè)R組成電橋。Ui為供橋交流電壓，Uo為測(cè)量電路的輸出電壓，由零值居中的直流電壓表指示輸出電壓的大小和極性。2.2.4.帶相敏整流的交流電橋(1)初態(tài)時(shí)：

由于動(dòng)鐵居中，即Z1=Z2=Z，由于橋路結(jié)構(gòu)對(duì)稱，此時(shí)UB=UC，即Uo=UB-UC=0。

圖中所示電流I1和I2標(biāo)向?yàn)殡娫碪i正半周時(shí)的流向，電源Ui負(fù)半周時(shí)電流流向與其相反，如圖中和所示；但測(cè)量橋的輸出電壓極性不變，即無論電源正半周或負(fù)半周，輸出均為，指示表指針反偏，讀數(shù)為負(fù)，表明動(dòng)鐵在上移。2.2.4.帶相敏整流的交流電橋(3)動(dòng)鐵下移時(shí)：2.2.4.帶相敏整流的交流電橋指示表指針右偏，讀數(shù)為正，表明動(dòng)鐵在下移。圖2.25帶相敏整流電橋輸出特性2.2.4.帶相敏整流的交流電橋

由于帶相敏整流的交流測(cè)量電橋輸出為直流電壓，用直流電壓表不但可以測(cè)量輸出電壓的大小，而且可以測(cè)量輸出電壓的極性，圖2.25所示為帶相敏整流的交流測(cè)量電橋的輸出特性。