惠斯通电桥的应用

惠斯通电桥的应用

一、惠斯登电桥的应用(论文文献综述)

游江辉[1](2019)在《快速称重传感器弹性体结构参数优化及试验研究》文中指出中国是水果生产大国,也是全球主要的柑橘生产区之一。为使柑橘的销售效益达到最大利益化,对柑橘进行重量分选是柑橘进入市场销售的一个重要环节;由于柑橘产量较大,提高柑橘的分选速度对柑橘的销售具有重要意义。农业上称重传感器被广泛用于水果农产品的重量分级,为了满足生产销售需求,提高称重传感器的响应速度来满足柑橘的快速重量分级具有重大意义。本文以柑橘重量分选机的重要部件称重传感器为研究对象,主要对称重传感器响应特性及称重传感器结构参数方面进行分析,并对优化后的称重传感器进行实验验证。1)根据传感器弹性体的受载情况,对传感器弹性体建立力学模型,,同时可以将该力学模型看成一个二阶系统并推导出其动态响应方程,根据动态响应方程可以看出传感器弹性体固有频率对响应方程的影响较大,提高弹性体的固有频率能够提高传感器的响应。2)传感器弹性体的固有频率和弹性体的结构参数有关,因此对传感器弹性体的结构参数进行优化并获得获得最佳的结构参数组合,使得该参数组合下的传感器弹性体的固有频率达到最大化。本论文使用建模软件Solidworks对传感器弹性体进行参数化建模,在Ansys Workbench中对传感器弹性体进行模态分析和静力结构分析,分析出弹性体的固有频率和四个应变片帖片区的最大应变值,然后在Ansys Workbench的优化设计模块下进行基于响应面法的目标优化分析。为了减小优化过程,在传感器弹性体的所有结构参数中通过灵敏度分析得出对目标函数影响较大的结构参数来进行优化,并从得出的三组优化数据中选出一组最佳的结构参数组合,发现新的结构参数组合下的传感器弹性体的固有频率提高了 2.47%。3)基于Labview设计了称重传感器响应测式平台,给称重传感器的受载端施加一个载荷,并通过该测试平台对称重传感器的响应进行数据采集测试,通过实验数据来比较优化前后的响应情况。再在四种不同分级速度的情况下,选用一个合适柑橘分别在四种不同分级速度下做七组测量试验,并通过数据采集软件测出不同分级速度下柑橘的重量值,分析所测出重量误差值,发现在提高分级速度情况下,优化后的传感器所测得重量误差值较优化前有明显的减小。

王鹏,杨帆,王楠,王明武,梁应选[2](2020)在《低侧向效应MEMS压阻式加速度传感器》文中提出MEMS压阻式加速度传感器是目前最常见的测振器件之一。在某些特殊环境下,加速度信号组成较为复杂,例如机床主轴振动测试系统,可能有多方向加速度信号同时施加到传感器,这就要求设计的传感器具有较低的横向效应,即较小的横向交叉干扰,因此文中研制了一种可以从理论上消除传感器自身横向交叉干扰的MEMS压阻式加速度传感器。文中采用新型的复合八梁结构作为传感器的敏感元件模型,并利用敏感结构上的应力分布规律优化传感器的信号检测电路,从理论上消除了传感器的横向交叉干扰;通过MEMS加工技术加工了传感器的芯片结构,并进行了封装和相关性能测试实验。实验结果表明,所设计的传感器具有不超过1%的横向交叉干扰,1.798 m V/g的测量灵敏度以及14 kHz的固有频率。

朱小会,袁玉霞,吴紫君[3](2019)在《基于ARM的热式空气流量计的设计》文中进行了进一步梳理针对传统空气流量计在测量汽车发动机进气量时存在精度低、响应慢等缺点,设计了一种基于ARM的热式空气流量计。系统基于恒温差的测量方法,当空气流经加热电阻时,利用加热电路维持加热电阻与环境温度的恒定温差,通过加热电阻上电流变化引起的电压变化来计算得到空气流量信号。实验结果表明,该流量计具有响应速度快、测量范围大、测量精度高等优点,综合测量误差小于1%,流量计的精度满足发动机的要求。

李世念,刘力强,汲云涛[4](2018)在《基于对称恒流的应变调理技术在超动态应变观测中的应用》文中研究表明应变仪作为应变信号调理器,应变仪是应变电测方法最主要设备之一。惠斯登电桥是应变仪常用的应变调理电路,具有测量精度高、灵敏度好等优点。在静态和动态应变测量中,惠斯登电桥法被广泛应用。但在超动态应变测量时,惠斯登电桥存在易耦合高频电噪声、高频信号信噪比差、测量频带窄等缺点。文中介绍了一种基于对称恒流激励的应变调理方法。与惠斯登电桥法相比,该方法能够更好地抑制高频电磁噪声、提高高频信号的信噪比和分辨率、拓宽应变信号测量频带,适合高频应变信号的调理。搭建了一套基于恒流应变调理技术的超动态应变连续测量系统。经实验测试,该系统具有宽频带、高信噪比等优点,在长时间连续高精度测量的条件下仍具有很好的可靠性和稳定性.

李俊,米未娜,雒晓凤,韩新猛[5](2017)在《浅谈惠斯登电桥应用》文中进行了进一步梳理惠斯登电桥是一种可以准确测量电阻的仪器,在测量技术中应用普遍,也是许多汽车传感器电路中常用的电桥电路。本文主要介绍惠斯登电桥定义、特点及其在测量电阻和一些非电学量中的应用。

侯玉娟[6](2013)在《自组惠斯登电桥测热敏电阻实验探讨》文中提出在大学物理实验课中开设惠斯登电桥测热敏电阻的设计性实验,有利于激发学生的创新意识和动手能力。讨论了这一设计性实验的基本原理$实验仪器等,研究了热敏电阻阻值和温度的关系特性。实验结果表明,惠斯登电桥测得的热敏电阻的阻值比较准确,并且所测得的该种材料的热敏电阻在室温下的材料常数与其真实值很接近。

韩金玲,马茵[7](2009)在《惠斯登平衡电桥在电路分析中的应用》文中研究表明阐述了惠斯登电桥电路的特点,利用戴维南定理推导了电桥的平衡条件,介绍了惠斯登电桥平衡时的两种处理方法,最后用典型实例说明了惠斯登平衡电桥在电路分析中的应用。

许仁哲,李鹏飞,段清明[8](2012)在《基于STC12C5408AD单片机的水电比拟仪的设计》文中研究表明针对当前使用的水电比拟仪数据精度低、操作复杂、故障率高等问题,提出了基于STC12C5408AD单片机的水电比拟仪设计架构。将1 kHz的双极性方波加在惠斯登电桥上,惠斯登电桥的上桥臂由8个继电器控制的精密电阻构成,下桥臂用导电纸模拟天然渗流场。在导电纸上寻找与上桥臂电阻比对应的等势点,将这些等势点链接即可得到该比例的等势线,即得到等水头线。测试结果表明,与原有系统相比,该系统提高了数据精度,简化了操作步骤。

薛鹏,李天乐,邓锂强,梁一机,陈海波[9](2020)在《基于科学探究能力培养的物理实验教学设计——以“惠斯登电桥测量电阻”为例》文中指出科学探究是物理学科的核心素养之一。以"惠斯登电桥测量电阻"实验教学为例,进行新的教学设计,让学生们在电阻阻值未知的情况下探究快速确定K和R0的方法,探究空气的电阻从而培养良好的测量习惯,以及探究R0读数必须为四位有效数字的原因,加深学生对惠斯登电桥测量电阻原理的认识,同时提高学生的科学探究能力和兴趣,培养发散性思维、科学严谨性和解决实际问题的能力。

李新贝,高山,邵根忠[10](2008)在《温度传感器调理电路的桥路分析与灵敏度研究》文中指出在载人航天器的研制过程中,高精度温度测量电路的研究对于航天产品正常工作具有重要意义。温度传感器所反映的温度水平的准确程度对航天系统的温度控制起着至关重要的作用,通常采用高灵敏度、高可靠的热敏电阻作温度传感器对航天器舱内环境温度和航天员体温进行监测。文章从理论出发对温度传感器调理电路的惠斯登电桥和热敏电阻的灵敏度进行分析,探讨了电桥的桥臂电阻和热敏电阻参数对测量灵敏度的影响,得出了满足载人航天要求的高精度温度测量方法。

二、惠斯登电桥的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、惠斯登电桥的应用(论文提纲范文)

(1)快速称重传感器弹性体结构参数优化及试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 研究内容
2 电阻应变式称重传感器结构组成及力学模型的建立
    2.1 电阻应变式称重传感器的工作原理
    2.2 电阻应变式称重传感器的结构
    2.3 电阻应变式称重传感器弹性体基本结构
    2.4 电阻应变式称重传感器响应模型的建立
        2.4.1 称重传感器的响应特性描述
        2.4.2 称重传感器响应性能指标
    2.5 本章小结
3 电阻应变式称重传感器弹性体有限元分析
    3.1 有限元分析的介绍及使用软件
    3.2 称重传感器弹性体的有限元建模
        3.2.1 称重传感器弹性体三维模型及材料属性参数
        3.2.2 网格划分
    3.3 称重传感器弹性体静力学分析
        3.3.1 静力学分析基础
        3.3.2 施加约束与载荷
        3.3.3 求解及结果分析
    3.4 称重传感器弹性体模态分析
        3.4.1 模态分析的基础
        3.4.2 模态分析的步骤
        3.4.3 模态分析结果
    3.5 本章小结
4 称重传感器弹性体结构参数优化
    4.1 结构优化设计理论和方法
        4.1.1 机械结构优化设计及优化工具
        4.1.2 ANSYS Workbench优化设计的基本流程
    4.2 称重传感器弹性体参数化模型的建立
        4.2.1 弹性体设计变量的确定
        4.2.2 优化设计的数学模型
    4.3 称重传感器弹性的响应面分析及灵敏度分析
        4.3.1 试验点的选取
        4.3.2 灵敏度分析
        4.3.3 设计变量与输出变量的响应关系
    4.4 优化结果与分析
    4.5 本章小结
5 电阻应变式称重传感器测试平台的设计与实验
    5.1 测试平台的整体设计方案
    5.2 测试平台的硬件
    5.3 测试平台的软件设计
        5.3.1 软件设计流程及开发环境
        5.3.2 数据采样程序
        5.3.3 称重传感器标定程序
        5.3.4 数据实时采集程序
    5.4 传感器的试验与分析
        5.4.1 称重传感器标定
        5.4.2 响应特性试验
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录A (攻读学位期间的主要学术成果)
致谢

(2)低侧向效应MEMS压阻式加速度传感器(论文提纲范文)

0 引言
1 压阻式加速度传感器的横向交叉干扰
2 传感器芯片设计
    2.1 传感器敏感结构设计
    2.2 FEM仿真
    2.3 传感器信号检测电路设计
    2.4 对比分析
3 传感器加工
4 传感器封装和测试
    4.1 传感器封装
    4.2 传感器测试
5 结论

(3)基于ARM的热式空气流量计的设计(论文提纲范文)

0 引言
1 热式空气流量计测量原理
2 基于ARM的热式空气流量计硬件电路设计
    2.1 传感器单元
    2.2 恒温差控制电路
    2.3 V-I转换电路
3 系统软件设计
4 实验数据分析处理
5 结束语

(4)基于对称恒流的应变调理技术在超动态应变观测中的应用(论文提纲范文)

0 引言
1 惠斯登电桥应变仪的原理及其在高频应变信号调理中的不足
2 基于对称恒流应变技术的恒流测压应变调理方法
3 超动态应变观测系统建立
    3.1 基于对称恒流技术的超动态应变信号调理器
    3.2 多通道高速数据采集系统
4 观测系统的实验实例
    4.1 实验描述
    4.2 实验结果
5 结论

(5)浅谈惠斯登电桥应用(论文提纲范文)

1 惠斯登电桥的介绍
2 惠斯登电桥测量电阻
3 惠斯登电桥测量非电量
4 结束语

(7)惠斯登平衡电桥在电路分析中的应用(论文提纲范文)

0前言
1 惠斯登电桥及平衡条件
    1.1 惠斯登电桥电路的特点
    1.2 惠斯登电桥的平衡条件
2 惠斯登电桥平衡时的处理方法
    2.1 断路处理
    2.2 短路处理
3 利用惠斯登电桥平衡求等效电阻
4 利用惠斯登电桥平衡求电流
5 结束语

(8)基于STC12C5408AD单片机的水电比拟仪的设计(论文提纲范文)

0 引 言
1 水电比拟原理
2 水电比拟仪的工作原理
    2.1 水电比拟仪的测量原理
    2.2 水电比拟仪的设计原理
3 水电比拟仪的整体硬件设计
    3.1 交流信号发生系统的设计
    3.2 惠斯登电桥及平衡调整系统的设计
    3.3 基于STC12C5408AD单片机的综合控制
4 水电比拟仪的整体测试
    4.1 水电比拟仪与实验方法
    4.2 实验结果分析及对比
5 结 语

(9)基于科学探究能力培养的物理实验教学设计——以“惠斯登电桥测量电阻”为例(论文提纲范文)

一引言
二以培养学生科学探究能力为目的的教学设计
    (一)探究电阻阻值未知时快速确定K和R0的方法
    (二)探究空气的阻值
三结语

(10)温度传感器调理电路的桥路分析与灵敏度研究(论文提纲范文)

1 引言
2 温度传感器调理电路研究
    2.1 惠斯登电桥桥路分析
    2.2 温度传感器参数分析
3 结论

四、惠斯登电桥的应用(论文参考文献)

  • [1]快速称重传感器弹性体结构参数优化及试验研究[D]. 游江辉. 中南林业科技大学, 2019(01)
  • [2]低侧向效应MEMS压阻式加速度传感器[J]. 王鹏,杨帆,王楠,王明武,梁应选. 仪表技术与传感器, 2020(01)
  • [3]基于ARM的热式空气流量计的设计[J]. 朱小会,袁玉霞,吴紫君. 仪表技术与传感器, 2019(10)
  • [4]基于对称恒流的应变调理技术在超动态应变观测中的应用[J]. 李世念,刘力强,汲云涛. 仪表技术与传感器, 2018(06)
  • [5]浅谈惠斯登电桥应用[J]. 李俊,米未娜,雒晓凤,韩新猛. 南方农机, 2017(19)
  • [6]自组惠斯登电桥测热敏电阻实验探讨[J]. 侯玉娟. 实验室科学, 2013(03)
  • [7]惠斯登平衡电桥在电路分析中的应用[J]. 韩金玲,马茵. 江西电力职业技术学院学报, 2009(01)
  • [8]基于STC12C5408AD单片机的水电比拟仪的设计[J]. 许仁哲,李鹏飞,段清明. 吉林大学学报(信息科学版), 2012(05)
  • [9]基于科学探究能力培养的物理实验教学设计——以“惠斯登电桥测量电阻”为例[J]. 薛鹏,李天乐,邓锂强,梁一机,陈海波. 教育现代化, 2020(16)
  • [10]温度传感器调理电路的桥路分析与灵敏度研究[J]. 李新贝,高山,邵根忠. 航天器工程, 2008(03)

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