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惠斯登电桥
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3秒自动关闭窗口基于单片机的惠斯登电桥设计
传统的惠斯登电桥测量电阻时,通过调节桥臂电阻使检流计示数为零(即检流计两端电压为零),从而测量待测电阻.电桥灵敏度Sb与电流计的灵敏度Si和内阻Rg有关.对电流计的选择,直接影响到电桥的灵敏度.这样的电桥,要达到想要的灵敏度困难比较大.在本设计中,保留原惠斯登电桥的原理和基本结构,桥臂上待测电阻外的三个电阻保持不变,这样待测电阻不同,则原来检流计接的桥臂两点的电压不同,电压随待测电阻的阻值变化而变化,将电压进行模数转换后通过单片机进行数字化处理,直接数字显示电阻的阻值.这种方法对桥臂电阻的要求不高,受外界条件的限制小,测量精度高.1电路组成和原理用C-51单片机作为系统的控制核心,电桥中桥臂上的3个电阻保持不变,待测电阻RX不同,则桥臂两端产生不同的电压差值.由于惠斯登电桥输出阻抗大,直接进行A/D转换时两级电路之间存在较大的影响,所以在电桥输出端用电压跟随器与A/D转换器进行级联.这样,一方面可以使输入电阻在比较大的范围中变化...&
(本文共4页)
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巨磁阻效应的发现为磁电子学这门新学科翻开了新的篇章,尤其为磁传感器的研究带来了具有深远意义的影响。自旋阀结构材料因其磁阻随磁场变化快、敏感度高、和低饱和场等特点,广泛应用于科研和工业领域。巨磁阻效应的相关理论研究刚刚起步,本文结合巨磁阻效应的基本理论,基于MEMS技术对自旋阀微型传感器的设计与制作进行探索性的研究。论文介绍了巨磁阻效应的基本原理以及在微传感器领域应用和发展,阐述了自旋阀结构巨磁阻材料的基本理论,在此基础上,研究了基于惠斯登电桥结构的自旋阀微型传感器的特性,电桥结构的磁阻传感器不但可以提高灵敏度、增强温度稳定性,还可以有效的降低矫顽力的影响。详细研究了采用磁控溅射的方法制备磁性薄膜的工艺,重点研究了溅射薄膜过程中的电阻区域磁化方向的问题,通过两次沉积的方法制备自旋阀多层膜。然后,结合所选取的自旋阀薄膜材料,设计了微型传感器制作的工艺流程,设计了自旋阀结构微型传感器的工艺版图。最后,基于AVR单片机设计并制作了自旋阀...&
(本文共57页)
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在各类工业生产控制现场,会有成百上千条的信号电缆,承担着信号传输的任务。这些电缆通常埋于地下,易受到周围物体的碰撞、挤压、以及有害物质的腐蚀,使其绝缘体受到损伤,绝缘强度下降。而保证电缆对地绝缘性能良好是一个关系到信号数据可靠传输、工业现场安全运行的重要因素,因此,在线测量电缆的绝缘参数,对掌握准确、可靠的现场数据,保护电网与各类监控系统的安全是很有必要的。本文中所介绍的电缆绝缘测试仪是以单片机为核心,采用CAN总线构建多主局域网,综合应用在线编程、μC/OS-Ⅱ操作系统、惠斯登电桥测试法等多种技术研究与开发的,并在铁路信号计算机联锁系统中进行了验证性试验,取得了良好的使用效果。论文第一章首先介绍了国内外电缆绝缘测试相关技术的研究与应用现状,提出了分布式电缆绝缘测试系统的新架构,探讨了该项技术在工程领域应用的前景与重要意义;第二章分析比较了几种常用测试方法的原理和特点,选择并详细研究了基于惠斯登电桥法设计的电阻取样网络的具体实现...&
(本文共67页)
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动平衡机测试系统是平衡机的主要部分,其设计直接决定着平衡机的测量精度。本文首先分析了产生转子不平衡的原因以及危害,论述了转子不平衡的分类和各类不平衡的平衡方法。并把此作为理论依据,以单自由度动平衡机为基础,以摆架为例,提出了摆架系统的力学模型,建立了转子振动的数学模型。并推导出了转子不平衡量大小和相位的计算表达式,并同实际情况相结合,改进了转子振动的计算方法,特别是振幅的计算方法。针对动平衡机基本的测量方法的改进,提出了基于应变片的动平衡机振动系统的测量方法。根据动平衡机的原理,证明了其测量方法原理的正确性。通过惠斯登电桥电路,将检测到平衡机振动始不平衡量,系统微小的变形,并将其应变转化成电信号的电测系统。实现精度较高的动不平衡量测量。为了实现对转子的振动信号的精确提取和转换,本文研究并使用了惠斯登电桥电路,详细的设计了振动信号获取调理电路。解决了在复杂工作环境下微弱信号的转化、放大、A/D转化、跟踪滤波等。并对其初始信号进行整...&
(本文共66页)
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热敏电阻温度系数大、价格低廉,用此制造的测温、控温装置在科研、生产等方面使用非常广泛。但由于热敏电阻的温度特性存在严重的非线性以及所设计的换能电路的非线性,因此必须对电路进行线性化处理。以往,解决负温度系数热敏电阻线性化问题的方法多采用三个或三个以上运算放大器构成复杂多因素变化的补偿电路[1],或通过串联或并联电阻以牺牲热敏电阻的灵敏度来获得线性补偿,这些方法都带来了其他方面的不利影响[2]。1热敏电阻风速传感器的原理与非线性成因给确定型号的热敏电阻加一稳定直流电流,额定值为Ic,使热敏电阻通电发热,温度上升。由于负温度系数的作用,其阻值不断下降,温度t上升到一定值时,当热敏电阻表面散热与本身发热达到热平衡态时,温度t将趋于稳定,同时热敏电阻的阻值Rt也趋于稳定值。此时测得热敏电阻两端电压值也达到一个稳定值即V,这就是热敏电阻工作平衡态时的状况,也即风速为0时的状况。若当热敏电阻周围空气介质的流速不为0时,流体介质将带走热敏电阻...&
(本文共3页)
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0引言水电比拟仪是水文地质工程专业的实验用仪器[1]。早在20世纪80年代笔者所在学院已经成功研制出该仪器,并应用数十年。目前该仪器明显出现了技术过时、精度不高等问题,已经不能满足实际教学中的应用需求。为此,笔者设计新型水电比拟仪的目标在于突破陈旧技术,研制出精度高、操作方便、自动化程度高、性能稳定的实验设备。1水电比拟原理水电比拟方法是利用地下水的渗流场和电流场在数学模型上的相似性,以电流场模拟再现渗流场的分布形态。水电比拟仪是用电模型研究地下水流场的仪器,其主要任务是确定渗流量和等水头线或流网,根据流网可计算流量及水位[1-4]。地下水动力学研究表明,水在岩土孔隙中渗流遵循达西定律[1]。即Q=KWh1-h2S(1)其中Q为单位时间渗流量,W为过水断面,h1-h2为总水头损失,S为渗流路径长度,K为渗透系数。渗流场的拉普拉斯方程及其边界条件[1,5]为?2h?2x+?2h?2y+?2h?2z=0(2)隔水边界?h?n=0(3...&
(本文共7页)
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机电测试技术 教学PPT 作者 赵树忠 第5章_信号调理电路
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