MẠCH CẦU WHEATSTONE: - Tài Liệu Text - 123doc

1. Trang chủ >
2. Kỹ thuật >
3. Điện - Điện tử - Viễn thông >

MẠCH CẦU WHEATSTONE:

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (428.01 KB, 55 trang )

8

IV. MẠCH CẦU WHEATSTONE:

Cầu Wheatstone là mạch cầu được chọn nhiều nhất trong việc đo những biến dạng điện trở nhỏ tối đa 10 như trong việc dùng các miếngđo biến dạng. 1. Nguyên lý:Đối cầu Wheatstone của hình 1:Tín hiệu đầu ra Emqua thiết bò đo với trở kháng Zm:R: điện trở danh nghóa ban đầu của các điện trở R1, R2, R3R4thường là 120Ω nhưng là 350Ω cho các bộ biến cảm.V: điện áp cung cấp cho cầu. Điện áp cung cấp cho cầu là một nguồn năng lượng cung cấp thật ổnđònh. Phần lớn Zmlớn hơn R rất nhiều ví dụ như:Vôn kế, bộ khuếch đại với liên kết trực tiếp do đó thì phương trình 1 trở thành:Từ 2 có nhận xét là: sự thay đổi đơn vò điện trở của 2 điện trở nghòch nhau. Đặc tính này của cầu Wheatstone thường được dùng để bảo đảm tínhổn đònh nhiệt của mạch đo và cũng để dùng cho các thiết kế đặc biệt.SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNHtrở. điệncủa vòđơn đổiBiến :1 44 33 22 11 14R RR RR RR RR RZm RV Em∆   ∆− ∆+ ∆− ∆    +=2 44 33 22 11 4   ∆ −∆ +∆ −∆ =R RR RR RR RV Emm EZ mmH ì n h 1 : M a ïc h c a àu W h e a ts to n eR 1 R 2R 4 R 3V92. Cân bằng ban đầu:Trước khi bắt đầu việc thử nghiệm, điều quan trọng là nên nhớ đem tất cả các số ghi trên thiết bò trở lại số không. Điều này sẽ làm đơn giản choviệc thể hiện đo đạc và cho phép dùng thiết bò tốt hơn. Hình trên cho thấy một phương pháp thường dùng để đảm bảo cho việc cân bằng ban đầu. Ralà điện trở cố đònh, Rblà một thế kế nhiều vòng. Trong phần lớn thường sử dụng Ra=20k Ω, Rb=40k Ωđủ thích hợp cho việc cân bằng. Trong trường hợp của các bộ biến cảm, việc cân bằng có thể thực hiệntrực tiếp lên bộ cảm biến bằng cách thêm những điện trở vào mạch các miếng đo.3. Các đặc tính của cầu:a Bù nhiệt: Phần lớn các miếng đo biến dạng hiện nay đều có khả năng tự độngcân bằng. Thí dụ, một miếng đo được cân bằng cho phép về lý thuyết sẽ không cho thấy sự thay đổi điện trở nào khi miếng thép mà miếng đo đượcdán lên sẽ giãn nở khi nhiệt độ thay đổi. Đặc tính tự cân bằng này có được là nhờ việc xử lý nhiệt áp dụng cho kim loại dùng để chế tạo ra miếng đo.Cách xử lý nhiệt này chỉ có hiệu quả trong một tầm nhiệt độ giới hạn nào đó.Bằng cách dùng cầu Wheatstone ta cũng có thể chế tạo mạch cân bằng nhiệt độ. Như đã biết, sự thay đổi nhiệt độ của 2 nhánh cầu kề nhau sẽ tựtriệt tiêu nên miếng đo cân bằng D được nối vào mạch cầu Wheatstone với miếng đo hữu công A.xem hình vẽ.SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNHM a ïc h c a àu c a ân b a èn g b a n ñ a àuE m R 1R 2 R 3R 4V R aR b10Mạch cân bằng nhiệt độ. Miếng đo D cũng có cùng tính chất như miếng đo A và cũng được dánlên khối vật liệu; trong khi dán các miếng đo, khối vật liệu thử nghiệm này không bò chòu một lực tác động nào. Ngoài ra 2 miếng đo AD nên được đặtgần với nhau càng tốt; tất cả sự thay đổi nhiệt độ chung cả hai miếng đo này sẽ được triệt tiêu và nó sẽ tự cân bằng nhiệt độ.b Sự kết hợp các miếng đo:Cầu Wheatstone cho phép kết hợp nhiều miếng đo hữu công. Hình trên cho thấy bốn miếng đo được dán lên thanh mẫu. Khi thanh mẫu bò kéo rakhỏi bởi lực P, những biến dạng tương tự sẽ là:ν : hệ số Poisson.A: tiết diện ngang. E: Modun đàn hồi.SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNHε υε εε εε .Và .4 22 1− == == =E APR 3 R 4R 2 R 1EVD AActiveDumm R3R4 R2R1V11Bốn miếng đo như vậy tạo thành cầu Wheatstone nên điện áp ở đầu ra sẽ là:Độ uốn của thanh mẫu sẽ được cầu Wheatstone cảm nhận vì các miếng đo 1 và 3 cũng như 24 sẽ cộng các biến dạng có dấu nghòch vớinhau và như thế sẽ tự triệt tiêu theo nhiệt độ. Đây là nguyên lý được dùng thường xuyên trong việc thiết kế các bộ cảm biến.SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNH[ ]. 12ε ν+ == ∆K EmE2 1thức biểucác lạixem 4VF K=12CHƯƠNG II KHẢO SÁT CỔNG MÁY INBỘ ADC 12 BIT VÀ CÁC LINH KIỆN CÓ LIÊN QUANGiao tiếp với máy tính là việc trao đổi dữ liệu giữa máy tính với một hay nhiều thiết bò ngoại vi. Hai thiết bò ngoại vi quen thuộc của máy tính làbàn phím và màn hình. Ngoài ra máy tính còn được bố trí thêm các đường giao tiếp đa năng khác nhau: giao tiếp nối tiếp thông qua cổng COM, giaotiếp song song cổng LPT giao tiếp qua khe cắm SLOT.Ghép nối nối tiếp cho phép trao đổi thông tin giữa các thiết bò với nhau theo từng bit một. Số liệu thường được gởi theo từng nhóm bit SDU SerialData Unit mà nó tạo thành một byte hay một từ... Các thiết bò ngoại vi như Plotter, modem, mouse và printer có thể được ghép nối với PC qua cổng nốitiếp COM. Các ghép nối của PC cho trao đổi nối tiếp đều theo tiêu chuẩn RS232C của EIA hoặc CCITT ở châu u. Về mặt kinh tế việc trao đổithông tin qua cổng nối tiếp là ít tốn kém nhưng về mặt kỹ thuật thì khá phức tạp.Giao tiếp qua khe cắm SLOT cũng phức tạp không kém đòi hỏi việc gia công thiết bò phải chính xác, hơn nữa việc tháo vỏ máy để gắn SLOTCard sau mỗi lần đo là vấn đề khó chấp nhận. Giao tiếp qua cổng song song, dữ liệu truyền song song vì vậy tốc độtruyền song song thường cao hơn truyền nối tiếp khoảng từ 40kBs đến 1MBs. Hầu hết các máy tính đều trang bò cổng này. Việc trao đổi thông tinmột cách dễ dàng.

I. KHẢO SÁT CỔNG MÁY IN:

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Đề tài Đo lực và ứng suất
  • 55
  • 1,045
  • 1

Tải bản đầy đủ (.doc) (55 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(955.5 KB) - Đề tài Đo lực và ứng suất-55 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×