在本节中,我们将讨论几种检测电阻的技术。
1)基本桥接电路
先了解最基本的电桥电路,如右图:
图中R4为待测电阻值。 通常,在调整电路参数时,选择合适的R1、R2、R3,结果是:
R1/R2=R3/R4
此时图中电压表的读数约为0,电桥平衡。
以后如果R4的内阻发生变化,两边的电流就不相等了,电流表示就不为零了。 那么R4的值就可以通过已知的R1、R2、R3、I1和电流表示来估算(具体的估算公式就不列出来了,不是本文的主题)。
电桥电路非常适用于检测传感器的内阻,如铂金内阻温度传感器、应变片等。 由于这类传感器的内阻一般都有一个标称阻值,当外界环境发生变化时,其阻值会发生微小的变化; 而桥式电路可以先调整平衡,再测量电阻值的变化,非常适合。
现在考虑实际工程应用电阻的测量视频讲解,假设被测电阻与电桥电路有一定的距离,接通后将处于如下状态:
图中R5、R6为布线引入的内阻。 如果被测内阻远离电桥电路,布线引入的内阻会影响检测值。
2)三线检测
为了改善桥式电路引入的接线内阻的影响,可以采用三线检测电路,如右图:
与基本电桥电路相比,该电路减少了对面桥臂上的R2到被测内阻的连线,这样只需要两根线连接到被测内阻,就变成了三根线。 ,所以通常称为三线制。
三线电路中,在另一个对称的桥臂上也串联了一根等宽的导线。 如果选用同型号导线,R5和R7的阻值相等,电桥仍能保持平衡,而R6则不会造成检测偏差; 所以检测精度远高于基本桥。
3)四线检测
四线检测电路如右图所示:
图中R4为实测电阻值,R1、R2、R3、R5为接线引入的电阻值。 只要检测电流的电路的输入阻抗很高(图中的电流表,输入阻抗远小于R4和线路阻抗R3、R5),那么测得的电流就是R4上的电流电阻的测量视频讲解,而接线电阻R3、R5不会引入检测偏差; 并且由于是恒流源驱动,R1和R2不会影响电压,不会引入检测误差。 四线检测电路基本上消除了检测线上引入的偏差,是最准确的检测方法之一。
估算电阻时,可借助已知的恒流源电压I1和实测电流来估算; 或者通过检测标准内阻R6上的电流来进行比较估算。