本发明专利技术公开了一种抗干扰测量电路，它能测量各种物理量，并能使该电路在信号源不断变化及外界电磁场干扰下保持其输出信号的准确性和稳定性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子测量
，具体地说是一种能抗干扰的测量电路。电子测量电路一般为附图说明图1所示的单路采样电路，以电阻Rx的测量为例，它包括恒压源或恒流源，这里假设为恒压源，A/D转换器，基准电压源，单片机，显示器组成，如要测量并显示Rx的阻值，则要由给出一个标准电压信号，设此信号为DC10V，R1N为采样电阻，设取为10KΩ，如果A点电压为1V，则根据欧姆定律，10V/RX＝1V/RIN，RX＝10V×10KΩ/1V＝100KΩ。A/D转换器的输出值R′X＝VA/V2′×20000，设基准电压源取为2.000V，则当VA＝1V时，R′X＝1V/2V×20000＝10000，只要显示时合理放置小数点位置，则RX＝R′X，即A/D输出值等于实际被测电阻值。在这个电路中，要求恒压源(恒流源)必须精度高，且不随时间、温度、湿度外界因素的影响，并且测量电路附近不能有电磁场等的干扰，否则测量电路的准确性和稳定性将得不到保证，如恒压源1由10V变成9.9V，则由欧姆定律9.9V/100KΩ＝VA/10KΩ，VA＝9.9V×10KΩ/100KΩ＝0.99V，此时A/D输出值＝0.99V/2V×20000＝9900，小数点定位后经单片机4处理并送到显示器后显示的阻值为99KΩ，这就产生了1KΩ的测量误差。同样，由于外界电磁场的干扰，也会使VA的值发生变化，为了提高电路的抗干扰能力，提出了图2所示的测量电路，它与图1电路不同的是由1路采样变成了两路采样，及两路A/D转换器，为了方便说明，假设R0＞＞R1在RX＞＞RIN，设恒压源为V，R0、R1、RIN均为已知阻值的标准电阻，根据欧姆定律，VA＝V/RX×RIN，VB＝V/R0×R1，两式相除，VB/VA＝RX/R0×R1/RIN，设R1/R0/RIN＝C，则RX＝VB/VA×C(1)，在这个式子中已经没有了恒压源的成份，这就说明恒压源的变化不会影响测量的准确性，并且周围的电磁场的干扰也将同样受到消弱，单片机的基本工作程序是这样的，先将一路信号如A/D转换器送来的信号进行处理后存放在一个存储单元，再处理A/D转换器送来的信号并存在另一个存储单元，然后再将这两路信号取出来进行运算，运算完毕送到显示器进行显示。上述的工作过程使得两路信号的采样产生了时间差，而一般单片机为了提高电路的抗干扰能力，均加有数字滤波的程序，即在取信号时不是取一个而是取若干个，然后取其平均值，这无形中加大了两路信号的时间差，我们在式子(1)中看到没有恒电源的成份，但是它有一个前提，即两路采样的恒压源(或恒流源)必须是同步变化的，若两路的采样时间不同，则由于恒压源的变化会导致测量误差，同样来自周围的电磁场干扰也是随机变化的，这使得图2所示的电路的抗干扰能力受到了消弱。本专利技术的目的在于提供一种电路，它不仅可以测量各种物理量，而且能够消除来自电路内部和外部的各种干扰，并且可以提高电路测量的准确性和稳定性。图3为本专利技术的电路方框图。下面结合图3对本专利技术的最佳实施例作详细说明，为恒压源，为A/D转换器，为单片机电路，为显示器，RX为被测电阻，R0、R1、RIN为标准电阻，A/D转换器有两个输入端，1是基准电压源输入端，2是被测信号输入端，常规使用时均要求基准电压源必须稳定性好，一旦调定好，不能有变化，温度漂移小，不随时间变化，否则A/D的信号转换将会产生很大的误差，而图3中基准电压源端1恰恰接入了可变化的信号VA，信号输入端接入了信号VB，根据A/D转换器的输出信号R′X＝VB/VA×20000，而根据欧姆定律变化得到的式子(1)，RX＝VB/VA×C，不难看出只要C取合适的值，RX＝R′X，并且VA与VB是精确同步采样的，几乎没有时间差，恒压源的变化在本电路中被消除，外界的电磁场干扰也基本上被消除，即由消极的定态平衡转化为更加稳定准确的动态平衡。也可根据上述原理设计出测量电压、电流、温度、压力等物理量的测量电路。本专利技术广泛应用于各种测量、计量仪器仪表，它将大大提高仪器仪表的抗干扰能力，提高仪表的准确性和稳定性。权利要求1.一种由两路采样电路、单片机电路和显示器电路构成的能抗干扰的测量电路，其特征在于，它还包括A/D转换器，当被测物为电阻时，由恒压原给出一电压信号，根据欧姆定律RX＝VB/VA×C，其中C为一设定常数值，A/D转换器的输出值＝R′X＝VB/VA×20000，合理选取常数C的值，并合理放置小数点的位置，则RX＝R′X，即实际被测物理量与A/D输出值完全一致，经单片机处理后再将数据送给显示器显示，这里VB与VA两路信号的采样是同步进行的，没有时间差，消除了来自电路内部和外界的各种干扰，保证了显示值与被测物理量的完全一致。2.根据权力要求1所述的能抗干扰的测量电路，还可以设计成测量或检测电压、电流、温度、压力等其它物理量的抗干扰测量电路。全文摘要本专利技术公开了一种抗干扰测量电路，它能测量各种物理量，并能使该电路在信号源不断变化及外界电磁场干扰下保持其输出信号的准确性和稳定性。文档编号G01D5/00GK1400469SQ01123590公开日2003年3月5日 申请日期2001年8月6日 优先权日2001年8月6日专利技术者薄小星 申请人:薄小星 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由两路采样电路、单片机电路和显示器电路构成的能抗干扰的测量电路，其特征在于，它还包括：Ａ／Ｄ转换器［２］，当被测物为电阻时，由恒压原［１］给出一电压信号，根据欧姆定律Ｒ↓［Ｘ］＝Ｖ↓［Ｂ］／Ｖ↓［Ａ］×Ｃ，其中Ｃ为一设定常数值，Ａ／ Ｄ转换器［２］的输出值＝Ｒ′↓［Ｘ］＝Ｖ↓［Ｂ］／Ｖ↓［Ａ］×２００００，合理选取常数Ｃ的值，并合理放置小数点的位置，则Ｒ↓［Ｘ］＝Ｒ′↓［Ｘ］，即实际被测物理量与Ａ／Ｄ输出值完全一致，经单片机［４］处理后再将数据送给显示器［５］显示，这里Ｖ↓［Ｂ］与Ｖ↓［Ａ］两路信号的采样是同步进行的，没有时间差，消除了来自电路内部和外界的各种干扰，保证了显示值与被测物理量的完全一致。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：薄小星，
申请(专利权)人：薄小星，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
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