2020-08-05
438
Одна из наиболее распространенных схем включения резистивных датчиков – мостовая.
Стандартная мостовая схема изображена на рисунке 23.
Рисунок 23
Мостовая схема — это по существу два делителя напряжения, параллельно подключенные к источнику питания. Это четко можно видеть по мостовой схеме, представленной в виде, показанном на рисунке 24. Выходной сигнал снимается между двумя выходами делителей напряжения (точки А и В). Такой тип выхода называется дифференциальным (или симметричным) выходом.
Рисунок 24
Основное нейтральное состояние в мостовой схеме называется равновесием моста. Уравновешенный мост — это такой мост, выходное напряжение которого равно нулю. Такое состояние имеет место в том случае, когда выходное напряжение одного делителя напряжения равно выходному напряжению другого делителя напряжения, относительно массы. Если ввести в мостовую схему один или больше резистивных элементов с варьируемым сопротивлением, можно легко привести мост к такому уравновешенному состоянию. Равновесие моста имеет место в том случае, если сопротивления моста связаны следующим соотношением:
|
|
|
R1/R2= R3/R4
Если вместо одного из резисторов моста (например, R2), включить резистивный датчик (скажем, терморезистор), а вместо R1 – подстроечный резистор и затем уравновесить мост, то далее любое изменение сопротивление датчика приведет к разбалансировке моста и появлению напряжения на нагрузке. Причем полярность этого напряжения будет зависеть от того, в какую сторону изменилось сопротивление. Таким образом напряжение на нагрузке будет являться мерой отклонения сопротивления датчика от исходного значения. В нашем примере это напряжение будет также мерой отклонения температуры от исходного значения. Если относительное изменение сопротивления составляет не более единиц процентов, то зависимость напряжения на нагрузке от изменения сопротивления можно считать линейной.
По такому принципу строятся мостовые схемы измерительных преобразователей температуры (на терморезисторах), деформации (на тензорезисторах), магнитного поля (на магниторезисторах) и т.д.
