מדידה אימפולסיבית היא אבן הפינה של הנדסה חשמלית, המאפשרת את האופיזציה של רכיבים, חומרים ורקמות ביולוגיות. מעגלים מסורתיים, כגון גשר חיטה, מציעים שיטת איזון ללא איזון עם דיוק טוב אבל לסבול ממגבלות כאשר מדידת מאוד גבוה או נמוך מאוד, או כאשר אותות הם מעגלי גשר פעילים.

הבנת מעגל גשר פעיל

מעגל גשר פעיל הוא מערכת סגורה-לופ המשתמשת אחת או יותר ⁇ כדי לשמור על מצב מאוזן או כדי להגביר את אות הפלט של הגשר למדידה ישירה.בניגוד לגשר חיטה פסיבי, שבו חוסר איזון מזוהה כבדל מתח, גשר פעיל יכול לכפות את מצב האפס באופן אוטומטי, או שהוא יכול לתרגם באופן ליניארי שינויים אימפולסיבי לתוך תפוקת מתח.זה הופך גשר פעיל עבור בזמן אמת, במהירות גבוהה, טווח רחב על פני תדר.

מ-Visstone to Active Bridges

גשר חיטה קלאסי מורכב מארבע זרועות מאוישות, מקור DC או AC, וגלאי אפס.מאזן מתרחש כאשר היחס של שתי זרועות סמוכים שווה את היחס של שתי הזרועות המנוגדות.הגשר הפסיבי הוא פשוט אך יש לו חסרונות:

  • (ב) ,0) ,3 ,5 ,5 , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) השפעות של גלאי (ה) אשר יכול לעוות את מצב האיזון.
  • (ב) ,0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

גשרים פעילים מתייחסים לסוגיות אלה על ידי שילוב של תסמינים לסיג אותות, לבטל את הגשר, או לספק משוב.התערות הקלט הגבוהות של אמפ ממזערת את הטעינה, ורווחה יכולה להעלות אותות שגיאה קטנים לרמות בלתי ניתנות למדידה.

ראשי תיבות של Active Bridge

מעגל גשר פעיל טיפוסי למדידת עכבות כולל:

  • (ב) ,0) , עיין בפרשת ה[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]
  • (ב) ,0) ,לא ידוע (ז'פלר 1:2) ,3 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0)1 או יותר מגבר תפעולי של ההרחבה: 1) בשימוש בתצורה כגון מגברי שינוי, ממריצים, או מגברי טרנססרציה.
  • (FLT:0)Exצטט מקורFLT:1 - גנרטור אות AC (גל sine) למדידה של אימפולס, או מקור DC למדידת התנגדות טהורה.
  • (ב) ⁇ :0) , עיגולי התניה (FLT:1 ), מסננים, גלאי שלב, וממירים אנלוגיים-לספריים לעיבוד התפוקה של הגשר.

עקרונות עיצוב של Active Bridge Circuits

המטרה הבסיסית של כל מעגל גשר היא להקים מערכת יחסים בין מרכיבים ידועים ולא ידועים.גשר פעיל, ה- Opmp מספק מצב של אפס וירטואלי או מגבר את אות השגיאה כך שניתן להסיק מערכי הרכיב ממשוואות המעגל.

איזון ותפקוד

(בגשר פעיל פשוט באמצעות תצלום בתצורה שונה, מתח הפלט הוא פרופורציה לחוסר האיזון של הגשר.לדוגמה, לשקול חצי-גשר עם שני אימפולסים ידועים ZFLT:01FLT:1 ו ZIRLT:2FLT:2FLT 3:2FLT 3, ואחד לא ידוע ZF:4LTxFLT:5 בהשוואה לתפקוד סטנדרטי של ZFalrtrated;

(ב) ויקרא י"ד): "[2] ויקרא ויקרא יט:2 ויקרא יט: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ב) ב[[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]

תפקיד של Op Amps במעגל

Op amps משרת פונקציות חיוניות רבות בעיצובי גשר פעילים:

  • (ב) ,0) העלאת אותות שגיאה קטנים (FLT:1), ההבדל בין זרועות הגשר הוא לעתים קרובות בטווח המיקרו-וולט ל- מילימטר. A נמוך-noise, גבוה-gain amp יכול להגביר את האות הזה לרמה המתאימה לעיבוד נוסף.
  • (ב) ,0) ,התביעה הגבוהה של ה-Amp מונעת טעינה של הזרועות הגשר, אשר אחרת ישבש את המצב ולהציג שגיאות.
  • (FLT:0) איזון מדויק של איזון מדויק (FLT:1) במערכת ללא השגחה, פלט ה- mp יכול להניע אלמנט משתנה של אימפולס (למשל, מד"ר דיגיטלי) כדי להשיג באופן אוטומטי ולשמור על איזון.
  • (FLT:0) גרימת אפקטים ציטטיים של ההרחבה 1 (FLT:1), משככי כאבים סביב האמפ יכול לפצות על קיבול או ניכוי על מבנה הגשר, הרחבת טווח התדרים שניתן להעלות.

עבור המדידות גבוהות, OPS עם מוצר גבוה פסוויד (GBW) וקצב סלסול מספיק הם הכרחיים.דוגמאות כוללות את AD8429 מתקני Analog עבור המדידות DC דיוק ואת OPA855 מטקסס מכשירים עבור יישומים מהירים AC.

שיקולים ל Accurate Measurements

מדידה של עכבות עם גשרים פעילים דורשת תשומת לב זהירה למספר גורמים הקשורים להקשר.שיקולי העיצוב הבאים הם קריטיים להשגת תוצאות חוזרות ואמינות.

אפקטים תכופים וBandwidth

אי-ציות הוא תלות בתדר עבור רכיבים תגובתיים.תדירות הציטוט הגשר חייב להיות נבחר על בסיס טווח ההפעלה המיועד של הרכיב ואת יכולות של mp. בתדרים גבוהים, שינוי שלב מאמפ, מגבלות קצב, ו capacitance parasitic יכול להציג שגיאות משמעותיות. פתרון משותף הוא להשתמש מנעול ייעודי או רשת לנתח חזיתית כי משתמשת בשלב רגיש יותר, או גלאיות גבוהה יותר.

(ב) ניתן למזער שגיאות תלויות ביציבות:

  • בחירת ps עם GBW לפחות 10 פעמים את תדירות הציטוט המקסימלי.
  • באמצעות טכניקות פריסת PCB אשר להפחית את קיבולת פרציטי (למשל, טבעות שמירה, עקבות של חסימה מבוקרת).
  • קלבר את הגשר בתדרים מרובים כדי לאפיין שלב שיטתי ולקבל סטיית.

אופוס Amp Selection קריטריה

הבחירה של AMP משפיעה ישירות על דיוק מדידה. פרמטרים מרכזיים לשקול:

  • (ב) [17] ,0) , [17] , [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) [13] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) צפיפות NoisesFLT:1) - רעש flicker (1/f) ורעש לבן מגביל את שינוי האימפולסיביות המינימלי שניתן לזהותו.
  • (ב) ,0) מתח ופלט מתנדנדנדים 1:1, חייב להכיל את הטווח הדינמי של פלט הגשר ללא קידוד.

סובלנות וטמפרטורות יציבות

מעכבי ההתייחסות הידועים חייבים להיות סובלנות נמוכה (למשל, 0.01% או יותר) וטמפרטורות נמוכות coefficient (TCR < 10 ppm/ ° C) תוקפים עם מבנה חוט או סרט דק משמשים בדרך כלל. עבור גשרים קיבוליביים או אינדוקטיביים, קפקאים סטנדרטיים ו inducors עם גורמי איכות מוגדרים (Q) הם הכרחיים.כל הרכיבים הפסיביים צריך להיות נבחר כדי להתאים את התדירות נמוכה, לדוגמה, קריפטים, קריפטים, הם מעדיפים תדרים גבוה יותר.

קלבריזציה ושגיאה Minimization

גם עם עיצוב זהיר, שגיאות שיטתיות בשל אי התאמה של רכיב, מתחים מלמטה, ופסיסטיקה משוטטת חייב להיות מתוקן.קליברציה היא חלק בלתי נפרד מכל מערכת מדידה מדויקת.

תקני טיהור ונוהלים

קליברציה טיפוסית משתמשת בשלושה סטנדרטים ידועים כדי לאפיין את מערכת המדידה על טווח התדר הרצוי:

  • (ב) ,0) פתח-הכיור (FLT:0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) ,Llow calibration FLT:1 , משתמש בהתרגשות ידועה (למשל, התנגדות מדויקת של 100 ⁇ ) כדי להגדיר את גודל ההתייחסות שלב.

נתונים אלה משמשים כדי להתאים את וקטורים תיקון שגיאות מוחלים בזמן אמת במהלך מדידה. הרבה LCR מטר מנתחים ומניעה לבצע את התיקון הזה באופן אוטומטי.

ההרחבה Drift Compensation

מתחים מפוסקים סחף עם טמפרטורה וזמן.טכניקות למזער את הסחף כוללים:

  • באמצעות מגבר אפס-עופרת או אוטומטי.
  • יישום ערוץ גשר דומי שמתאים לנתיב המדידה אך עם אימפולס ידוע, ולאחר מכן משנה את הפלטים (מדידה אדישה).
  • ביצוע מחזורי רכב תקופתיים (למשל, לפני כל מדידה לרוץ).

הגנה על הגשר ותיקון הבדיקה חיונית גם לצמצום ההתערבות האלקטרומגנטית (EMI) והקפיאטים הפרסיטיים.עבור מוטציות גבוהות מאוד (>1 M ⁇ ), טכניקות נהיגה משמרות – שם חיץ מתח נמוך-מעצור מניע את המגן – באופן לא יעיל מבטל זרמי דליפה.

גשר פעיל מתקדם להתנצל

בעוד הגשר הפעיל הבסיסי הוא לעתים קרובות מוקלט כמו מגבר שונה על פני חצי-גשר, כמה מיוחדים להתנצלות מציעים יתרונות עבור יישומים ספציפיים.

גשר וגשר AC

גשר ה-Wien, המשמש בדרך כלל למדידת קיבול, משלב אמפ כדי לשמור על תנאי אווסציל או לבטל את הגשר.גשר פעיל Wien יכול לספק לינאריות גבוהה במשך כמה עשורים של קיבול. בדומה, גשר מקסוול וגשר שרינג, כאשר הוא משופר עם אדים, לאפשר מדידה מדויקת של אינדוקציה והפסד (גורם של דיספלציה).

גשר אוטומטי-Balancing

(ב) [17] , עיין ב[[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[[[[[1924]]]]]]

גשר עם פידבקים דיגיטליים

עבור ציוד בדיקה אוטומטי, מצב איזון הגשר ניתן להשיג דיגיטלית. a דיגיטלית-to-analoger (DAC) מניע רשת משתנה של עכבות (למשל, להכפיל DAC עם מערך התנגדות) תחת שליטה מיקרו-בקר.הפלט אמפ הוא מדגם ADC, ואת המיקרובקר להתאים את DAC עד הפלט הוא מבטל גישה זו עבור רכיבים מהירים ומאפשרת התאמה של חומרים מרובים.

תגיות Active Bridge Circuits

הגמישות והדיוק של מעגלי גשר פעילים הופכים אותם הכרחיים בתחומים רבים. להלן הם יישומים ייצוגיים עם שיקולים מעשיים.

ניתוח נכסים

דיאלקטרי spectroscopy מודד את ההיתר ואת מוליכות של חומרים כפונקציה של תדירות. גשרים פעילים משמשים לאפיין פולימרים, קרמיקה, ורקמות ביולוגיות.לדוגמה, מקבילה-plate capacitor עם הדגימה כמו dielectric מחובר כמו אי-ידע בלתי ידוע.הגשר הפעיל יכול למדוד שינויים ב capacitance קטן כמו 1 fF ו- ⁇ ) ערכים למטה, כדי לאפשר תהליכי לחות ותהליכי.

Biosensor ו bioרפואי

ניתוח ביו-אימפריאל (BIA) משתמש בזרמים AC ברמה נמוכה (בדרך כלל 50 μA ל 500 μA בתדרים מ 1 kHz ל 1 MHz) כדי למדוד את הרכב הגוף. מעגלי גשר Active Bridge בתקני BIA משתמשים לעתים קרובות גשרים auto-balancing העליון כדי לטפל בטווח הרחב של מוטציות ( ⁇ 1 k ⁇ עבור הגוף כולו, עד כמה אלקטרואקטיביות עבור רכיבי דלקת מפרקים זרם חשמלי נמוך).

חיישנים קלבריציה ובדיקה משלימה

(המערכות של בדיקות ייצור עבור מתנגדים, קפצואים, מחנכים וחיישנים (למשל, הממריצים, מדדי זנים) מסתמכים על גשרים פעילים.לדוגמה, מדד בתצורה של חצי-גשר עם מגבר אמפ שונה יכול לזהות שינויים מיקרו-אימון.התפוק הגשר הוא פרופורציה ישירה לשינוי ההתנגדות, המאפשרת קלוש משקל או עקירה.

חיישן Capacitive Sensor Interverse

חיישנים קיבוליים לקרבה, לחץ או לחות לעתים קרובות דורשים מדידה של שינויים בצומח בזרם של picofarad טווח.גשר פעיל יכול להיות תוכנן באמצעות amp ב acap in acapacitance-to-voltage להמיר (CVC) תצורה, שבו חיישן מהווה זרוע אחת של הגשר.

דוגמה פשוטה: גשר קפקאות פעיל

כדי להמחיש את מושגי העיצוב, שקול מעגל למדידת קיבולים קטנים (1 pF עד 100 pF) ב 10 kHz.

  • (FLT:0)Op ampigtureFLT:1: OPA140 (הטיה נמוכה הנוכחית, GBW= 11 MHz) כדי למזער את העמסה ולשמור על דמיון ב 10 kHz.
  • (ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ויקרא: ויקרא: ויקרא: ויקרא: ויקרא:2 ויקרא: ויקרא י"ד): "ו' ויקרא ויקרא: 5=10 k ⁇ , 0.1% מהפך זה לזה של יחסי הנגד.
  • (ב) ויקרא י"ד: 1 ו':2 ויקרא:2 ויקרא: ויקרא י"ד): "ויאמרו" (ב) "ו' (ב"ד, כ"ד)" (ב)
  • (FLT:0OutputerFLT:1): תפוקה של אמפ מוזן לדמופולטור מאוזן (למשל, AD630) כדי לחלץ את המרכיבים בphase ו quadrature, אשר הם דיגיטציה על ידי 24bit ADC (ADS1256).

(ב) הגשר מאוזן כאשר CFLT:0igxFLT:1 = CIRFLT:2refcioFLT 3, נותן VIRFLT:4outcioxFLT:5=0. כל סטייה מייצרת מתח פרופורציה ל- ⁇ C. Calibration עם capacitors ידועים (למשל, 1F, 10F, pF, 100) מאפשר שינוי ליניארי ו-Avation 24F) עם .

מסקנה

מעגלי גשר פעילים מממנים את המכשולים הגבוהים, הרווח, ואת יכולות משוב של תסמינים כדי להשיג מדידות של אימפולסים כי הם מדויקים וגמישים. על ידי הבנת התנאים, בחירת רכיבים מתאימים, וליישם קלמנט קפדני, מהנדסים יכולים לתכנן מערכות הפועלות מ DC לרדיו תדרים, מדידה של מילימטרים ל tohms.