全桥差动,是一种电路设计中常用的技术。它是指在四个电阻/电容元件四个支路上,通过四个开关管控制开关的导通和断路方式,构成一个差动式的电路,从而实现电路参数的测量或者控制。
在这个完整的桥式电路中,需要外部提供一个参考电压,根据桥式电路的平衡状态来输出一个可控的电压值。
全桥差动广泛应用于工业自动化控制系统中,是测量各种物理量的重要手段之一,如测量温度、压力、流量、液位、电压、电流、等。此外,全桥差动在仪表设备中的应用也很常见,如数字万用表、示波器、频谱分析仪、电子秤等。
在医疗设备领域中,全桥差动被应用在生命体征检测、超声设备、心脏监测等设备中,为医疗工作者提供了一种可靠、准确的检测手段。
全桥差动的优点主要有三个方面:
第一,可以测量微小信号。全桥差动可以将微小信号变换为电压信号进行测量,比如在微弱的噪声环境下,也可以通过差分测量的方式来有效降噪。
第二,测量精度高。全桥差动使用的四个阻值/电容值相等的电阻/电容,在匹配性较好的情况下,可以极大的提高测量精度,尤其是在温度敏感型的电路中。
第三,抗干扰能力强。由于全桥差动对输入信号的共模干扰具有良好的抵抗能力,因此在一些电磁环境恶劣、噪声干扰严重的场合下,全桥差动的应用会比其它测量电路更为优秀。
使用全桥差动时,需要注意阻值匹配的问题。由于差动式测量强调的是相邻量之间的差值测量,因此在使用该电路进行测量时,组成电路的四个电阻需要匹配得相当,以保证测量结果的准确性。
此外,在使用全桥差动电路时,还需要注意对参考电源和信号线的干扰措施。因为这两个因素可能导致测量结果产生误差,因此需要选用较好的参考电源和信号线,以保证测量的准确性。