Краткие теоретические сведения.

4.1. Краткие теоретические сведения.

Дифференциальные усилители, включённые в мостовую схему и преобразующие приращение сопротивления в напряжение, называются мостовыми, и относятся к преобразователям сопротивления в напряжение. Такие усилители применяются при использовании резистивных первичных преобразователей (тензометров, термисторов и т.п.), включаемых по мостовой схеме.

Различают мостовые усилители с нелинейной и линейной характеристиками. Схема усилителя первого типа показана на рис.4.1. Мостовая схема составлена из резисторов и резистивного датчика , где – приращение сопротивления датчика в результате воздействия контролируемого параметра; – сопротивление датчика при температуре . В общем случае мост может состоять из комплексных сопротивлений – в зависимости от типа датчика (ёмкостного, индуктивного или чисто резистивного), а его питание осуществляться от источника как постоянного, так и переменного тока. Выходное напряжение схемы на рис.4.1 определяется выражением:

Зависимость нелинейная, как и для любого неравновесного моста. Поэтому такая схема применяется только при малых относительных приращениях .

В схеме на рис.4.2а погрешность нелинейности корректируется путём введения цепи положительной обратной связи (резистор ). Если принять и , то в этом случае зависимость становится линейной:

Если известны сопротивления и , то используя принятые соотношения можно найти сопротивления резисторов

, и .

Схема, представленная на рис.4.2б, также относится к классу линейных схем. Её выходное напряжение определяется выражением:

При нулевом выходном напряжении сопротивления на входах ОУ должны быть равны между собой.