基于精密电阻分流测量的惠斯通电桥校准刻度调整

迈阿密大学通过使用 S102C 精密电阻分流器重新校准仪器，成功计算并补偿称重传感器中的漂移

应用领域

惠斯通电桥传感器校准

使用的产品

S102C Bulk Metal ®箔电阻器

挑战

惠斯通桥接传感器网络的输出会随着时间的推移而漂移，需要重新校准。

图 1：典型称重传感器校准数据

如果参考标准不可用或重新校准时间成本高，则可能无法根据应用的物理指标（例如载荷或位移）获得新的比例。新的比例如何在原来的基础上计算？

解决方案

在漂移发生之前和之后，象征性地等同于度量的线性方程。使用 Vishay Precision Group (VPG) 的两个不同值的 S102C Bulk Metal® Foil 精密电阻器执行此操作两次，以生成一个方程系统，该方程组可以在发生漂移后求解增益和偏移。

用户解释

考虑惠斯通电桥 (1) 的电压输出方程：

现在考虑发生一些漂移后同一电桥的电压输出方程。(2):

如果度量由初始线性标度 (3) 给出

(3)

Drift 后的度量由线性标度 (4) 给出

(4)

然后我们可以看到常数 D 将改变负载 L _X给定相同的输入 V _S。我如何根据新增益和偏移 m _D和 b _D来解释这种变化？

由于度量必须相同，给定相同的激励 VS，我们可以将 Eqn 等同。(3) 和方程。(4). 因此，如果我们使用分流电阻器 R _S1模拟输出，则我们有 L _iR S1 = L _DR S1。

我们可以使用第二个分流电阻器 R _S2进行类似的等效，从而为我们提供第二个等式。

注意到 V ₀是一个测量值，我们剩下两个方程和两个变量，即（5）：

(5)

其中 V _0R S1和 V _0DR S1是 RS2 并联桥（跨 R _X）的输出，最初和发生了一些漂移后 (6)：

(6)

其中 V _0R S2和 V _0DR S2是并联电桥（跨 R _X）的输出，最初和发生一些漂移后 (7)：

求解 m _D和 b _D产量。

(7)

(8)

VPG 的 Vishay 箔电阻器品牌 (VFR) 精密电阻器可提供此应用所需的长期稳定性。