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MSP430单片机的电桥平衡自调节设计

发布时间:2020-06-30 17:25:52 阅读: 来源:玉米脱粒机厂家

在应变式火炮膛压测试仪中,直流不平衡电桥测量电路是测量火炮膛压信号的核心环节。由于电阻应变计阻值有一定的偏差,使得电桥在初始时达不到平衡,导致测试仪在没有应变时输出信号有为负值的可能性,致使测试仪所测得的数据无法以计算机数值校正方法实现。对于传统的机械电位器,手动调节的方法无法满足应变式火炮膛压测试仪封闭式、小体积的要求。本文设计的MSP430F2002单片机和MAX5402数字电位器所构成的电桥平衡自调节电路,具有结构简单、占用空间小、功耗低、可靠性高等特性,完全符合火炮膛压测试仪的要求。

本文引用地址: 电桥平衡自调节原理 在火炮膛压测试仪中,考虑到测试仪壳体结构的限制以及低功耗的要求,采用的电桥为1/4直流源电桥。电桥平衡自调节电路如图1所示。

左图为电桥平衡自调节电路工作原理。其中,R1为电阻应变计温度补偿片,R2为电阻应变计工作片,R1=R2=R3=R4=120 Ω,Uo为电桥输出电压,Io为恒流源。由电路理论计算可知:

若R2·R3-R1·R4=0,则电桥保持平衡。测量中电桥初始输出值一般不为零,这可能导致传感器在测量信号时超过满量程或者为负值,使得通过A/D转换器所获得的数据不可靠。点画线内为电桥平衡调节的核心部分,其中O≤n≤1。 右图为左图的等效电路。由Y型-△型等效理论可知: 可知,Ra的大小决定了调节范围,Ra越小,调节范围就越大。在常用的120 Ω电阻应变计中,理想的Ra阻值范围一般为10~15 kΩ。

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