[發明專利]一種應變采集電路系統及應變采集方法

有效

• 申請號: 201110460556.5
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102707162A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 邱航;唐智斌;羅銀生
• 申請（專利權）人: 北京必創科技有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R35/00
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 王一斌;王琦

1.一種應變采集電路系統，其特征在于，該系統包括：恒流源電路、橋路配置電路、硬件調平電路、放大調理電路以及A/D采集芯片，其中，

恒流源電路，用于為橋路配置電路提供恒流源電流；

橋路配置電路，用于根據監測所需的外接應變傳感器的連接橋路類型，通過切換多路開關芯片，將外接應變傳感器替換電阻橋路的電阻，構成測試橋路；

硬件調平電路，用于在橋路配置電路的測試橋路構建后，在測試橋路的應變傳感器未處于工作狀態時，對A/D采集芯片采集的應變電壓信號進行靈偏校正；

放大調理電路，用于對橋路配置電路輸出的因橋路微小應變產生的應變電壓信號進行放大、調理以及濾波處理；

A/D采集芯片，用于將放大調理電路輸出的應變電壓信號進行A/D轉換，并輸出以進行信號分析。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述恒流源電路包括：第一電阻、第二電阻、運算放大器、第三電阻以及第四電阻，其中，

運算放大器的第一極通過第一電阻接入參考電壓，第二極通過第二電阻接地，并通過第四電阻作為恒流輸入橋路配置電路的一極，運算放大器的第三極接地，第四極接模擬電壓，第五極通過第三電阻作為恒流輸入橋路配置電路的另一極。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述橋路配置電路包括多路開關芯片以及電阻橋路，其中，

電阻橋路，用于將外接應變傳感器替換電阻橋路的電阻，構成測試橋路；

多路開關芯片，用于根據監測所需的外接應變傳感器的連接橋路類型，控制測試橋路的構成。

4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述多路開關芯片包括第一開關、第二開關、第三開關以及第四開關；

電阻橋路，包括第五橋臂電阻、第六橋臂電阻、第七橋臂電阻以及第八橋臂電阻；

第五橋臂電阻與第六橋臂電阻的一端分別與恒流輸入橋路配置電路的一極相連，第五橋臂電阻的另一端與第二開關的第三極相連，第六橋臂電阻的另一端與第三開關的第二極相連；

第二開關的第二極與第一開關的第三極相連，第一開關的第二極與第八橋臂電阻的一端相連，第八橋臂電阻的另一端與恒流輸入橋路配置電路的另一極相連，并與第七橋臂電阻的一端相連，第七橋臂電阻的另一端與第四開關的第三極相連，第四開關的第二極與第三開關的第三極相連，第一開關、第二開關、第三開關以及第四開關的第一極并聯，接入模擬電壓；

第四開關的第二極與第三開關的第三極的相連處作為輸入放大調理電路的一極，第二開關的第二極與第一開關的第三極的相連處作為輸入放大調理電路的另一極。

5.如權利要求4所述的系統，其特征在于，所述連接橋路類型包括：全橋、半橋、1/4橋。

6.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述硬件調平電路包括：橋路調平第九輔助電阻、可調電位計以及橋路調平第十輔助電阻，其中，

橋路調平第九輔助電阻的一端接入恒流輸入硬件調平電路的一極，另一端與可調電位計的第二極相連，可調電位計的第一極接入第二開關的第二極與第一開關的第三極的相連處，第三極與橋路調平第十輔助電阻的一端相連，橋路調平第十輔助電阻的另一端接入恒流輸入硬件調平電路的另一極，可調電位計的第四極接入模擬電壓，第五極接地。

7.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述放大調理電路包括：第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容以及儀表放大器，其中，

第十一電阻的一端接入第四開關的第二極與第三開關的第三極的相連處，另一端與儀表放大器的第一極相連，第一電容的一端與儀表放大器的第一極相連，另一端接地，第十二電阻的一端接入第二開關的第二極與第一開關的第三極的相連處，另一端與儀表放大器的第二極相連，第二電容的一端與儀表放大器的第二極相連，另一端接地，第十三電阻分別與儀表放大器的第三極和第四極相連，儀表放大器的第五極接地，第六極與第七極相連并接入模擬電壓，第八極接入參考電壓，第九極分別與第十四電阻以及第三電容的一端相連，第十四電阻以及第三電容的另一端與儀表放大器的第十極相連，同時，第十極與第十五電阻的一端相連，第十五電阻的另一端與第四電容的一端相連并作為輸入A/D采集芯片的一極，第四電容的另一端與第八極相連并作為輸入A/D采集芯片的另一極。

8.一種應變采集方法，其特征在于，該方法包括：

預先為橋路配置電路設置恒流源電流；

根據待測試的應變傳感器，切換橋路配置電路中的多路開關芯片，組成測試橋路；

根據待測試的應變傳感器性能參數配置放大調理電路參數；

調節硬件調平電路，使處于靜態工作的測試橋路平衡；

啟動測試橋路進行監測，并通過A/D采集芯片采集監測的應變信息。