專利名稱：一種電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及惠斯登電橋領(lǐng)域，特別是涉及一種惠斯登電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路。
背景技術(shù)：
對阻抗型信號的采集手段多用惠斯登電橋，在應(yīng)用過程中，需將惠斯登電橋進(jìn)行 調(diào)零。以往調(diào)零手段多是使用可調(diào)電阻或配接電阻進(jìn)行調(diào)零。參見圖1，示出現(xiàn)有的惠斯登 電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路。該調(diào)節(jié)電路中，第一電阻Rl、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4 組成惠斯登電橋，其中，第一電阻Rl連接電源VCC;第五電阻R5和第六電阻R6分別與第一 開關(guān)SI、第二開關(guān)S2串聯(lián)后并聯(lián)，第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2的公共端連接第三電阻R3和 第四電阻R4的公共端，第五電阻R5和第六電阻R6的公共端連接電源VCC。設(shè)第一電阻Rl和第二電阻R2公共端電壓為VI，第三電阻R3和第四電阻R4公共 端電壓為V2，檢測電壓Vl和電壓V2，如果電壓Vl和電壓V2不相等，接通配接電阻第五電 阻R5和第六電阻R6，調(diào)節(jié)電壓V2，使電壓Vl和電壓V2相等。該零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路通過配接第五電阻R5和第六電阻R6調(diào)節(jié)電壓V2，在調(diào)零過程中， 由于第五電阻R5和第六電阻R6阻值的離散性，使得第三電阻R3和第四電阻R4在電壓分 配上成非線性關(guān)系，導(dǎo)致該調(diào)零過程變得很難達(dá)到理想的效果。如果設(shè)備存在多個(gè)惠斯登 電橋，需對各惠斯登電橋一一調(diào)零，調(diào)零工作量會非常大，耗費(fèi)人力物力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路，該電路減低系統(tǒng)的維 護(hù)成本，減少人工干預(yù)的程度，具有精度高，方便和快捷等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明一種電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路，包括由第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻 組成的第一惠斯登電橋，串聯(lián)的第一電阻和第二電阻與串聯(lián)的第三電阻和第四電阻并聯(lián)， 第二電阻和第四電阻的公共端接地，第一電阻一端連接第二電阻，另一端連接電源VCC，還 包括控制元件和數(shù)模轉(zhuǎn)換元件，控制元件的輸出端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換元件的輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換 元件的輸出端連接第三電阻一端，第三電阻另一端連接第四電阻所述控制元件檢測所述 第一惠斯登電橋兩個(gè)零點(diǎn)的電壓差，并根據(jù)電壓差計(jì)算得到數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量，將數(shù)字電壓 調(diào)節(jié)量輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換元件；數(shù)模轉(zhuǎn)換元件將該數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量轉(zhuǎn)換為模擬電壓調(diào)節(jié)量， 輸出到第三電阻，使所述第一惠斯登電橋兩個(gè)零點(diǎn)電壓相等。優(yōu)選的，還包括配接調(diào)節(jié)電路，配接調(diào)節(jié)電路包括串聯(lián)的第五電阻和第一開關(guān)與 串聯(lián)的第六電阻和第二開關(guān)并聯(lián)連接，第一開關(guān)和第二開關(guān)的公共端與第三電阻和第四電 阻的公共端連接，第五電阻和第六電阻的公共端連接電源VCC。優(yōu)選的，還包括多個(gè)惠斯登電橋，各惠斯登電橋的調(diào)節(jié)端與數(shù)模轉(zhuǎn)換元件的輸出 端連接。優(yōu)選的，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換元件的輸出端連接第三電阻一端具體為數(shù)模轉(zhuǎn)換元件的 輸出端連接隔離元件的輸入端，隔離元件的輸出端連接第三電阻一端。
優(yōu)選的，還包括多個(gè)惠斯登電橋，各惠斯登電橋的調(diào)節(jié)端與隔離元件的輸出端連 接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明自動進(jìn)行惠斯登電橋的零點(diǎn)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的全計(jì)算機(jī)化和自動化，相對 于現(xiàn)有技術(shù)中利用元器件配平技術(shù)，本發(fā)明減低系統(tǒng)的維護(hù)成本，減少人工干預(yù)的程度，具 有精度高，方便和快捷等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為現(xiàn)有的惠斯登電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路；圖2為本發(fā)明電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路第一實(shí)施例；圖3為本發(fā)明電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參見圖2，示出本發(fā)明電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路第一實(shí)施例，包括由第一電阻R1、第二電 阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4組成的惠斯登電橋，串聯(lián)的第一電阻Rl和第二電阻R2與 串聯(lián)的第三電阻R3和第四電阻R4并聯(lián)，第二電阻R2和第四電阻R4的公共端接地，第一電 阻Rl —端連接第二電阻R2，另一端連接電源VCC ；該電路還包括控制元件Ul和數(shù)模轉(zhuǎn)換元 件U2，控制元件Ul的輸出端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2的輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2的輸出端連 接第三電阻R3 —端，第三電阻R3另一端連接第四電阻R4。設(shè)所述惠斯登電橋兩個(gè)零點(diǎn)，S卩，第一電阻Rl和第二電阻R2公共端的電壓為電壓 VI，第三電阻R3和第四電阻R4公共端的電壓為電壓V2?？刂圃l檢測所述惠斯登電橋 兩個(gè)零點(diǎn)的電壓差，判斷電壓Vl是否等于電壓V2，如是，表明所述惠斯登電橋兩個(gè)零點(diǎn)的 電壓差為零，不做調(diào)整；如否，根據(jù)該電壓差計(jì)算得到數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量，將數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量 輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2。根據(jù)該電壓差計(jì)算數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量可采用多種方式，如Vx = K(V1-V2) 式 1其中，Vx為電壓調(diào)節(jié)量，K為調(diào)節(jié)系數(shù)。數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2將該數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量轉(zhuǎn)換為模擬電壓調(diào)節(jié)量，輸出到第三電阻 R3，調(diào)整電壓V2值，讓電壓V2 =電壓VI，使所述惠斯登電橋兩個(gè)零點(diǎn)電壓相等。在惠斯登電橋中，Rl = R2，R3為精密電阻，作為計(jì)算基準(zhǔn)。
1R1 3AV = Vl-V2 = -Vl--廠2;式 2
2i ll + i 13
VI-2AVi 13 = ---及 11;式 3
2V2-VI + 2AV令Vs = 2V2-V1 式 4
VI-2AV及13=、， 。at,J 11 式 5
當(dāng)AV = 0時(shí)=RU=^rRll;為負(fù)載的靜止值式6
Vs當(dāng)負(fù)載R13變動為R13+AR13時(shí) 式7
V1-2AVAR13 = w 。^R11-R13^是負(fù)載變化的精確值
Vs + 2AV由于惠斯登電橋的供電電壓，配平電壓，基準(zhǔn)電阻值都由控制元件Ul控制和記 錄，因此計(jì)算時(shí)電壓差A(yù)V與惠斯登電橋橋臂電阻不存在非線性關(guān)系的影響。本發(fā)明電橋 零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路消除惠斯登電橋兩零點(diǎn)電壓差與電橋橋臂電阻的非線性關(guān)系，提高調(diào)節(jié)精度。本發(fā)明自動進(jìn)行惠斯登電橋的零點(diǎn)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的全計(jì)算機(jī)化和自動化，相對 于現(xiàn)有技術(shù)中利用元器件配平技術(shù)，本發(fā)明減低系統(tǒng)的維護(hù)成本，減少人工干預(yù)的程度，具 有精度高，方便和快捷等優(yōu)點(diǎn)。為避免電路中控制部分元件和惠斯登電橋相互干擾，本發(fā)明還在數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2 與第三電阻R3之間連接一隔離元件U3，數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2的輸出端連接隔離元件U3的輸入 端，隔離元件U3的輸出端連接第三電阻R3 —端，第三電阻R3另一端連接第四電阻R4。如果設(shè)備中存在多個(gè)惠斯登電橋，本發(fā)明可通過設(shè)置可針對每個(gè)惠斯登電橋都配 置控制元件Ul和數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2，一一對應(yīng)進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)工作，實(shí)現(xiàn)多通道配平各惠斯登 電橋零點(diǎn)電壓。當(dāng)然，本發(fā)明也可借助配接電阻，利用控制元件Ul和數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2實(shí)現(xiàn)對多個(gè) 惠斯登電橋的零點(diǎn)調(diào)節(jié)，下面以電路中包含兩個(gè)惠斯登電橋?yàn)槔?，進(jìn)行說明。參見圖3，示出本發(fā)明電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路第二實(shí)施例，包括由第一電阻R1、第二電 阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4組成的第一惠斯登電橋，串聯(lián)的第一電阻Rl和第二電阻 R2與串聯(lián)的第三電阻R3和第四電阻R4并聯(lián)，第二電阻R2和第四電阻R4的公共端接地，第 一電阻Rl —端連接第二電阻R2，另一端連接電源VCC ；串聯(lián)的第五電阻R5和第一開關(guān)Sl 與串聯(lián)的第六電阻R6和第二開關(guān)S2并聯(lián)連接，第一開關(guān)Sl和第二開關(guān)S2的公共端與第三 電阻R3和第四電阻R4的公共端連接，第五電阻R5和第六電阻R6的公共端連接電源VCC。該電路還包括由第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻RlO組成的第 二惠斯登電橋，串聯(lián)的第七電阻R7和第八電阻R8與串聯(lián)的第九電阻R9和第十電阻RlO并 聯(lián)，第八電阻R8和第十電阻RlO的公共端接地，第七電阻R7 —端連接第八電阻R8，另一端 連接電源VCC ；串聯(lián)的第十一電阻Rll和第三開關(guān)S3與串聯(lián)的第十二電阻R12和第四開關(guān) S4并聯(lián)連接，第三開關(guān)S3和第四開關(guān)S4的公共端與第九電阻R9和第十電阻RlO的公共端 連接，第十一電阻Rll和第十二電阻RlO的公共端連接電源VCC ；該電路還包括控制元件U1、數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2和隔離元件U3，控制元件Ul的輸出 端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2的輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2的輸出端連接隔離元件U3的輸入端， 隔離元件U3的輸出端連接第三電阻R3和第九電阻R9的一端，第三電阻R3另一端連接第 四電阻R4，第九電阻R9的另一端連接第十電阻R10。控制元件Ul分別檢測第一惠斯登電橋和第二惠斯登電橋的兩個(gè)零點(diǎn)的電壓差， 再根據(jù)該電壓差計(jì)算得到數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量，將數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換元件U2，通 過隔離元件U3作用到第一惠斯登電橋和第二惠斯登電橋，完成零點(diǎn)調(diào)平工作，誤差通過各 惠斯登電橋連接的配接電阻進(jìn)行調(diào)平。
以上對本發(fā)明所提供的一種電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了 具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本 發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體 實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的 限制。
權(quán)利要求
一種電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路，包括由第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻組成的第一惠斯登電橋，串聯(lián)的第一電阻和第二電阻與串聯(lián)的第三電阻和第四電阻并聯(lián)，第二電阻和第四電阻的公共端接地，第一電阻一端連接第二電阻，另一端連接電源VCC，其特征在于，還包括控制元件和數(shù)模轉(zhuǎn)換元件，控制元件的輸出端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換元件的輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換元件的輸出端連接第三電阻一端，第三電阻另一端連接第四電阻所述控制元件檢測所述第一惠斯登電橋兩個(gè)零點(diǎn)的電壓差，并根據(jù)電壓差計(jì)算得到數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量，將數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換元件；數(shù)模轉(zhuǎn)換元件將該數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量轉(zhuǎn)換為模擬電壓調(diào)節(jié)量，輸出到第三電阻，使所述第一惠斯登電橋兩個(gè)零點(diǎn)電壓相等。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，還包括配接調(diào)節(jié)電路，配接調(diào)節(jié)電路包括串 聯(lián)的第五電阻和第一開關(guān)與串聯(lián)的第六電阻和第二開關(guān)并聯(lián)連接，第一開關(guān)和第二開關(guān)的 公共端與第三電阻和第四電阻的公共端連接，第五電阻和第六電阻的公共端連接電源VCC。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，還包括多個(gè)惠斯登電橋，各惠斯登電橋的調(diào) 節(jié)端與數(shù)模轉(zhuǎn)換元件的輸出端連接。
4.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換元件的輸出端連接第三電阻 一端具體為數(shù)模轉(zhuǎn)換元件的輸出端連接隔離元件的輸入端，隔離元件的輸出端連接第三電阻一端。
5.如權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，還包括多個(gè)惠斯登電橋，各惠斯登電橋的調(diào) 節(jié)端與隔離元件的輸出端連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電橋零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路，包括串聯(lián)的第一電阻和第二電阻與串聯(lián)的第三電阻和第四電阻并聯(lián)，第二電阻和第四電阻的公共端接地，第一電阻一端連接第二電阻，另一端連接電源VCC，還包括控制元件和數(shù)模轉(zhuǎn)換元件，控制元件的輸出端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換元件的輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換元件的輸出端連接第三電阻一端，第三電阻另一端連接第四電阻控制元件檢測第一惠斯登電橋兩個(gè)零點(diǎn)的電壓差，并根據(jù)電壓差計(jì)算得到數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量，將數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換元件；數(shù)模轉(zhuǎn)換元件將該數(shù)字電壓調(diào)節(jié)量轉(zhuǎn)換為模擬電壓調(diào)節(jié)量，輸出到第三電阻，使電橋兩個(gè)零點(diǎn)電壓相等。本發(fā)明具有精度高，方便和快捷等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01R27/02GK101887081SQ20101021691
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者周翔, 喻志平, 李建洪 申請人:三一重工股份有限公司