Схемы включения тензопреобразователей

 

Основными схемами включения тензометрических датчиков давления, применяемыми в настоящее время, являются мостовые схемы. Представленные схемы могут быть выполнены как на переменном, так и на постоянном токе.

Для проведения измерений в одно или несколько плеч моста включаются резистивные измерительные преобразователи. При изменении сопротивлений тензорезисторов изменяется напряжение в измерительной диагонали моста. Это напряжение является выходным сигналом моста. Чувствительность мостовой схемы определяется как отношение максимально ожидаемого изменения выходного напряжения Vo к напряжению питания (возбуждения) моста V в:

 

. (5.10)

 

На практике применяются различные конфигурации мостовых схем. На рис. 5.3. приведены различные схемы включения мостов, их выходные напряжения и нелинейность.

 

 

 

Четверть моста полумост полумост полный мост

 

. . . .

Нелинейность

0,5% 0,5% 0 0

Рис. 5.3. Схемы включения мостов

 

Четвертьмостовая конфигурация имеет один чувствительный резистор. Зависимость выходного сигнала такого моста от отклонения сопротивления ΔR одного из резисторов от номинала нелинейна.

Полумостовая конфигурация имеет два идентичных активных резистивных преобразователя. Коэффициент передачи такой схемы в 2 раза выше чем у четвертьмостовой и зависимость выходного сигнала от ΔR линейна.

Полномостовая конфигурация имеет максимальный выходной сигнал и линейна по своей природе. Кроме того, такая схема является одним из эффективных способов температурной компенсации у полупроводниковых тензорезисторов. Выходной сигнал такого моста практически не зависит от температурного дрейфа сопротивлений, так как тензорезисторы находятся в одинаковых температурных условиях и изменение их сопротивлений взаимно компенсируется. Даная схема широко применяется в прецизионных тензорезистивных преобразователях, выпускаемых промышленностью.