[电路/定理] 关于惠斯顿电桥平衡

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 楼主 | 2018-11-8 15:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

基本元器件:Rw为金属Pt电阻,随温度的增加电阻值增加,其他为精密电阻,不随温度的改变而改变。U1为差动运放,Q1为PNP三极管。
描述:在静态气体中,电路中通以适当的电流,使Rw的温度高于气体温度一定值,电桥达到平衡;当Rw放于不同的流速的气体中,气体流动带走不同的热量,导致Rw的阻值发生变化,电桥平衡破坏,运放将不平衡电压输出,PNP导通,通过Rw的电流增大,使电桥重新平衡,测量此时电压U

请问:这是一个动态平衡的过程,输出的电压U是一个恒定的值还是一个波动的值?三极管可以用MOS管替代么?

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| 2018-11-8 16:47 | 显示全部楼层
这是一个动态平衡的过程,输出的电压U是一个恒定的值还是一个波动的值?
如果电路设计完善,输出将是一个仅随气体温度和气体流速变化(波动)的电压。
 楼主 | 2018-11-8 19:45 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-11-8 16:47
这是一个动态平衡的过程,输出的电压U是一个恒定的值还是一个波动的值?
如果电路设计完善,输出将是一个仅 ...

意思是不同的流量对应一个波动的电压值(暂不考虑温度的变化),不是一个恒定电压是么,谢谢
| 2018-11-8 19:59 | 显示全部楼层
迦顿杰斯 发表于 2018-11-8 19:45
意思是不同的流量对应一个波动的电压值(暂不考虑温度的变化),不是一个恒定电压是么,谢谢 ...

U点电压
1、与电源电压VCC1有关。
2、与Rw电阻值有关,而Rw电阻与环境温度以及气体流速有关。
上列三项均不变化,则U不变化。上列三项有一项变化,则U变化。

评论

迦顿杰斯 2018-11-8 20:13 回复TA
电路的目的是针对每一个流速(温度暂时不考虑,保持不变)有一个对应的电压值U,那么电源电压VCC1是不变的,不同气体流速则对应的电压U不变,可以这样理解么。谢谢了 
maychang 2018-11-8 20:26 回复TA
@迦顿杰斯 :假定电源电压不变,气体温度不变,那么对应于每一个气体流速有一个特定的电压U。 
迦顿杰斯 2018-11-8 20:41 回复TA
@maychang :谢谢耐心解答,是否可以理论推导呢(求提示),再次感谢 
maychang 2018-11-9 08:25 回复TA
@迦顿杰斯 :理论推导,要知道气体流动速度与热量散失的关系,这与热电阻的外形、表面积等等都有关,很难计算。 
maychang 2018-11-9 08:27 回复TA
@迦顿杰斯 :严格地说,散热与气体压强有关,但考虑到压强变化不会很大,故一般可以忽略压强变化。 
迦顿杰斯 2018-11-9 11:33 回复TA
@maychang :谢谢 
| 2018-11-8 20:28 | 显示全部楼层
看起来是测风速的传感器
| 2018-11-9 09:14 | 显示全部楼层
基本上,铂电阻是恒温的。
驱动功率跟气体成分/温差/风速/气体压强这四个因子有关。
一般的,温差和风速是影响比较大的。
成分和压强影响会比较小,或者说,成分和压强是确定不变的。
可以对温差风速做一个驱动功率表格,然后根据实际温差和驱动功率,插值计算风速。
| 2018-11-9 10:03 | 显示全部楼层
如果风速变化率太大,Rw阻值会跟不上风速,输出将不准确。
 楼主 | 2018-11-9 11:33 | 显示全部楼层
戈卫东 发表于 2018-11-9 09:14
基本上,铂电阻是恒温的。
驱动功率跟气体成分/温差/风速/气体压强这四个因子有关。
一般的,温差和风速是 ...

好的,谢谢
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