一种单桥弯曲应变片信号处理模块制造技术

一种单桥弯曲应变片信号处理模块，包括一级放大电路

【技术实现步骤摘要】
一种单桥弯曲应变片信号处理模块


[0001]本技术涉及模拟电信号放大处理
，具体涉及一种单桥弯曲应变片信号处理模块
。

技术介绍

[0002]在机械设备
，经常需要在机械设备工作现场对轴类零件弯曲程度进行定性（方向）或定量的动态测量，以检测轴类零件工作过程中弯曲载荷使轴类零件产生的弯曲变形量；在轴类零件弯曲程度的测量中，需用到单桥应变片来确定轴类零件在单位长度的变形量，但目前用于应变片变形测量的信号处理模块仅适用于全桥应变片，因此无法应用于轴类零件弯曲程度的测量
。

技术实现思路

[0003]为了克服
技术介绍
中的不足，本技术公开了一种单桥弯曲应变片信号处理模块，包括一级放大电路
、
二级放大电路
、
单桥弯曲应变片平衡电桥
、+2.5V
参考电源；其中单桥弯曲应变片平衡电桥包括三个等阻值的电桥电阻，三个等阻值的电桥电阻与外接的单桥弯曲应变片电性连接，构成电阻平衡电桥；一级放大电路对单桥弯曲应变片平衡电桥输出的信号进行放大，二级放大电路对一级放大电路输出的模拟电压信号进行二次放大，最终输出单桥弯曲应变片的变形量信号；
+2.5V
参考电源为单桥弯曲应变片平衡电桥
、
二级放大电路提供精密工作电压，其中输入至二级放大电路的精密工作电压通过可调整参考电压电路为二级放大电路提供参考电压，用以消除单桥弯曲应变片与三个电桥电阻阻值不相等所导致的零点输出偏移，从而使测量结果更加准确
。
[0004]为了实现所述技术目的，本技术采用如下技术方案：一种单桥弯曲应变片信号处理模块，外接有
+5V
的
VCC
电源，用于单桥弯曲应变片输出信号的放大处理；包括一级放大电路
、
二级放大电路
、
单桥弯曲应变片平衡电桥
、+2.5V
参考电源；单桥弯曲应变片平衡电桥包括三个等阻值的电桥电阻，三个电桥电阻与外接的单桥弯曲应变片电性连接，构成电阻平衡电桥；
VCC
电源为一级放大电路
、
二级放大电路
、+2.5V
参考电源提供工作电源；
+2.5V
参考电源将
VCC
电源转换为
+2.5V
后为单桥弯曲应变片平衡电桥提供精密工作电压，为二级放大电路提供参考工作电压；单桥弯曲应变片平衡电桥
、
一级放大电路
、
二级放大电路依次电性连接，一级放大电路对单桥弯曲应变片平衡电桥输出的信号进行放大，二级放大电路对一级放大电路输出的模拟电压信号进行二次放大
。
[0005]进一步的，一级放大电路包括运算放大器
U1B
；运算放大器
U1B
与其外围元器件构成差分运算放大电路，差分运算放大电路正
、
反相输入端分别对应与单桥弯曲应变片平衡电桥的正
、
负信号输出端电性连接，经一级放大电路对单桥弯曲应变片平衡电桥输出的电压信号放大后输出
。
[0006]进一步的，二级放大电路包括运算放大器
U1A
，
U1A
与
U1B
为同一颗运算放大器的两个不同通道；运算放大器
U1A
与其外围元器件构成比较放大电路，一级放大电路输出信号与
参考电压信号比较后经宽带低功耗运算放大器
U1A
放大输出
。
[0007]进一步的，二级放大电路还包括可调整参考电压电路，可调整参考电压电路输出二级放大电路工作所需的参考电压信号
,
用于校准单桥弯曲应变片与三个电桥电阻阻值不等所引起的零点输出偏移，使单桥弯曲应变片信号处理模块在初始状态下的输出电压值为
+2.5V。
[0008]进一步的，
+2.5V
参考电源包括可控精密稳压源芯片
U2
；可控精密稳压源芯片
U2
与其外围元器件构成
+2.5V
参考电源；
+2.5V
参考电源输出精密
+2.5V
电压，为单桥弯曲应变片平衡电桥
、
二级放大电路的可调整参考电压电路提供精密工作电压
[0009]进一步的，还包括电源指示电路，电源指示电路包括红色发光二极管
LED1
及限流电阻
R1
，
LED1
与限流电阻
R1
串联在
VCC
电源与地
GND
之间
。
[0010]由于采用如上所述的技术方案，本技术具有如下有益效果：本技术公开的一种单桥弯曲应变片信号处理模块，包括一级放大电路
、
二级放大电路
、
单桥弯曲应变片平衡电桥
、+2.5V
参考电源；其中单桥弯曲应变片平衡电桥包括三个等阻值的电桥电阻，三个等阻值的电桥电阻与外接的单桥弯曲应变片电性连接，构成电阻平衡电桥；一级放大电路对单桥弯曲应变片平衡电桥输出的信号进行放大，二级放大电路对一级放大电路输出的模拟电压信号进行二次放大，最终输出单桥弯曲应变片的变形量信号；
+2.5V
参考电源为单桥弯曲应变片平衡电桥
、
二级放大电路提供精密工作电压，其中输入至二级放大电路的精密工作电压通过可调整参考电压电路为二级放大电路提供参考电压，用以消除单桥弯曲应变片与三个电桥电阻阻值不相等所导致的零点输出偏移，从而使测量结果更加准确；该技术的单桥弯曲应变片信号处理模块具有成本低廉
、
精度高
、
带宽高的优点，可完全满足轴类零件工作现场弯曲程度的动态测量
。
附图说明
[0011]图1为单桥弯曲应变片信号处理模块原理框图；
[0012]图2为单桥弯曲应变片信号处理模块电路原理图；
[0013]图3为一级放大电路原理图；
[0014]图4为二级放大电路原理图；
[0015]图5为单桥弯曲应变片平衡电桥原理图；
[0016]图6为
+2.5V
参考电源原理图；
[0017]图7为轴类零件弯曲测量原理示意图
。
[0018]图中：
1、
一级放大电路；
2、
二级放大电路；
3、
单桥弯曲应变片平衡电桥；
4、+2.5V
参考电源；
5、
电源指示电路
。
具体实施方式
[0019]通过下面的实施例可以详细的解释本技术，公开本技术的目的旨在保护本技术范围内的一切技术改进
。
[0020]一种单桥弯曲应变片信号处理模块，外接有
+5V
电源，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种单桥弯曲应变片信号处理模块，外接有
VCC
电源，用于单桥弯曲应变片输出信号的放大处理；其特征是：包括一级放大电路（1）
、
二级放大电路（2）
、
单桥弯曲应变片平衡电桥（3）
、+2.5V
参考电源（4）；单桥弯曲应变片平衡电桥（3）包括三个等阻值的电桥电阻，三个等阻值的电桥电阻与外接的单桥弯曲应变片电性连接，构成电阻平衡电桥；
VCC
电源为一级放大电路（1）
、
二级放大电路（2）
、+2.5V
参考电源（4）提供工作电源；
+2.5V
参考电源（4）将
VCC
电源转换为
+2.5V
后为单桥弯曲应变片平衡电桥（3）提供精密工作电压，为二级放大电路（2）提供参考工作电压；单桥弯曲应变片平衡电桥（3）
、
一级放大电路（1）
、
二级放大电路（2）依次电性连接，一级放大电路（1）对单桥弯曲应变片平衡电桥（3）输出信号进行放大，二级放大电路（2）对一级放大电路（1）输出的模拟电压信号进行二次放大
。2.
根据权利要求1所述一种单桥弯曲应变片信号处理模块，其特征是：一级放大电路（1）包括运算放大器
U1B
；运算放大器
U1B
与其外围元器件构成差分运算放大电路，差分运算放大电路正
、
反相输入端分别对应与单桥弯曲应变片平衡电桥（3）的正
、
负信号输出端电性连接，经一级放大电路（1）对单桥弯曲应变片平衡电桥（3）输出的电压信号放大后输出
。...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁昭凯，司光磊，赵晨东，张采凤，
申请(专利权)人：洛阳冠拓电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：