【技术实现步骤摘要】
一种不平衡惠斯通电桥装置及其测定方法
本专利技术涉及电子电路领域,具体为一种不平衡惠斯通电桥装置及其测定方法。
技术介绍
惠斯通电桥结构简单,准确度及灵敏度都较高,因而在医学诊断、称重和检测仪器方面有着广泛的应用。惠斯通电桥是由四个电阻组成的电桥电路;根据可变桥臂数量的不同,惠斯通电桥可分为单臂、双臂和全桥三种。为便于测量或安装,一般采用单臂电桥,即其余三个电阻恒定,一个电阻可变。根据欧姆定律,当电桥电压不变时,可变电阻发生变化时,电桥两端电压也相应变化。通过检测电桥的输出电压,并进行一定计算,则可以计算出对应的电阻变化率。一般来说,惠斯通电桥采集到的电压变化十分微弱,因此需要进行电压放大。通常利用仪表放大器与反馈电阻构成同相放大器,来实现对微弱信号的放大,然后利用ADC(AnalogtoDigitalConverter,模拟数字转换器)进行模数转换后解析和处理。由于制造工艺的影响,应变片的初始电阻值一般会与理想值误差较大,导致惠斯通电桥两端电压不为0,如果再通过ADC进行放大后,往往会直接超过ADC量程,无法得到真 ...
【技术保护点】
1.一种不平衡惠斯通电桥装置,其特征在于,包括电源、电桥组件、数字电位器、同相放大器、电压跟随器、与电源相连的控制系统;/n电桥组件包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、数字电位器、第一探针、第二探针,第一探针与第二探针构成检测接口且检测接口能与标准电阻或待测电阻相连,检测接口与第三电阻串联并构成电桥第一臂,第二电阻与第四电阻串联并构成电桥第二臂,电桥第一臂与电桥第二臂并联,所述电桥第一臂的两端、电桥第二臂的两端分别与电源相连;/n所述数字电位器包括供电接口、通讯接口、第一引脚、与数字电位器内滑动点相连的第二引脚、第三引脚,所述供电接口与电源相连,所述通讯接口用于与控制系统相连 ...
【技术特征摘要】
1.一种不平衡惠斯通电桥装置,其特征在于,包括电源、电桥组件、数字电位器、同相放大器、电压跟随器、与电源相连的控制系统;
电桥组件包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、数字电位器、第一探针、第二探针,第一探针与第二探针构成检测接口且检测接口能与标准电阻或待测电阻相连,检测接口与第三电阻串联并构成电桥第一臂,第二电阻与第四电阻串联并构成电桥第二臂,电桥第一臂与电桥第二臂并联,所述电桥第一臂的两端、电桥第二臂的两端分别与电源相连;
所述数字电位器包括供电接口、通讯接口、第一引脚、与数字电位器内滑动点相连的第二引脚、第三引脚,所述供电接口与电源相连,所述通讯接口用于与控制系统相连,所述第一引脚与第二探针相连,第二引脚接地,第三引脚与电桥第二臂相连且第三引脚与电桥第二臂的连接点位于第二电阻与第四电阻相连的导线上;
同相放大器的正极与电桥第二臂相连且同相放大器的正极与电桥第二臂的连接点位于第二电阻与第四电阻相连的导线上,同相放大器的负极与电桥第一臂相连且同相放大器的负极与电桥第一臂的连接点位于第三电阻与第二探针相连的导线上,同相放大器的负极与电桥第一臂相连的导线上设置有第七电阻;
同相放大器的负极与同相放大器的输出端相连且同相放大器的负极与同相放大器的输出端相连的导线上设置有第八电阻;
同相放大器的输出端与电压跟随器的正极相连,所述电压跟随器的负极与电压跟随器的输出端相连;
所述控制系统包括:
通信模块,其与数字电位器相连,用于控制数字电位器内滑动点的位置;
模拟数字转换模块,其与电压跟随器的输出端相连,用于进行电压采集;
信号传输模块,其与模拟数字转换模块相连,用于实现信号的输出和输入。
2.根据权利要求1所述不平衡惠斯通电桥装置,其特征在于,所述电桥组件还包括标准电阻。
3.根据权利要求1所述不平衡惠斯通电桥装置,其特征在于,所述电源包括惠斯通电桥电源部分、第二电源部分,所述惠斯通电桥电源部分与电桥组件相连且惠斯通电桥电源部分能为电桥组件供电;
所述第二电源部分分别与同相放大器、电...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖晓波,吴元伟,杨九林,袁卫锋,李俊忠,周军,
申请(专利权)人:西南科技大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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