[發明專利]可變電阻裝置、測量橋電路和用于校準測量橋電路的方法

有效

• 申請號: 201280053659.2
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN104024870B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: I.赫爾曼;R.米勒-菲德勒;V.克呂格
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01R17/10
• 分類號: G01R17/10;G01R35/00;G01D18/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 杜荔南,胡莉莉

技術領域

本發明涉及一種可變電阻裝置、一種測量橋電路、一種用于校準測量橋電路的方法以及一種對應的控制設備和計算機程序產品。

背景技術

在基于例如兩條支路中的電平衡的電路中，由于構件公差和制造公差而需要用于調準支路中的至少一條支路的電阻的可能性。例如可以借助于不可逆的調準方法、諸如激光微調或者齊納消滅（Zener-Zapping）來跨接或者短路電阻的級聯裝置中的單個電阻，以便匹配該裝置的結果得到的電阻。在例如由于支路中的構件老化而對平衡造成干擾的情況下，需要重新調準。為此可以更換和調準級聯裝置。

由DE?4?115?288A1已知一種用于均衡傳感器信號的裝置。

發明內容

基于該背景，利用本發明根據獨立權利要求提出一種可變電阻裝置、一種測量橋電路、一種用于校準測量橋電路的方法以及最后提出一種對應的控制設備和計算機程序產品。有利的構型從相應的從屬權利要求和后面的描述中得出。

本發明基于如下認識，即憶阻器可以存儲寫入的電阻器，只要憶阻器在極限頻率以上和/或在極限電流強度以下被運行。當利用低于極限頻率和/或高于極限電流強度的電流對憶阻器通電時，所述電阻值可以增大或者減小。具有憶阻器的電路可以為了校準電路而在極限頻率以下和/或在極限電流強度以上被運行。具有憶阻器的電路可以在運行中在極限頻率以上和/或在極限電流強度以下被運行并且校準保持下來。

有利地，占據較小面積的單個憶阻器可以代替大量的單個構件，所述大量的單個構件傳統上被維持用于校準并且占據大的面積。由此可以把具有憶阻器的電路實施得較小。因為憶阻器總是可以被再次校準，因此電路可以固定構建，因為不需要電路更換。由于較小的部件數量，電路還可以被成本有利地提供。

本發明提出一種具有以下特征的可變電阻裝置：

具有不變電阻值的第一器件；和

具有可變電阻值的憶阻器，所述憶阻器與第一器件并聯，以便改變所述電阻裝置的總電阻值。

此外，本發明提出一種測量橋電路，其具有以下特征：

第一分支，其具有串聯的第一電阻和不變電阻，其中在第一電阻和不變電阻之間布置第一截取點；和

第二分支，其具有串聯的第二電阻和根據這里提出的方案所述的可變電阻裝置，其中在第二電阻和電阻裝置之間布置第二截取點，其中第一分支和第二分支并聯并且在第一截取點和第二截取點之間能布置測量儀器。

此外本發明提出一種用于校準根據這里提出的方案所述的測量橋電路的方法，其中所述方法具有以下步驟：

當第一電阻經受物理校準參量并且第二電阻同樣經受物理校準參量時，確定測量儀器的測量值；和

改變可變電阻裝置的憶阻器的電阻值，直至測量值在公差范圍中在預先確定的值附近為止，以便校準測量橋電路。

具有不變電阻值的器件可以理解為在容差范圍內隨著其使用壽命保持相同的電阻。憶阻器可以理解為具有可變電阻值的器件。并聯電路的總電阻值可以理解為第一器件的電阻值倒數和憶阻器或第二器件的電阻值倒數之和的倒數。第一器件和第二器件可以是單個的分立器件。測量橋電路可以具有用于饋送電壓的第一端子點和用于饋送電壓的第二端子點。第一分支可以在端子點處與第二分支電連接。截取點可以是端子點。測量儀器可以是電流測量設備或者電壓測量設備。物理校準參量例如可以理解為預先確定的力。例如，校準參量可以這樣定義，即沒有外部作用作用于電阻上。校準參量可以是相等的。為了改變電阻值，例如可以將經整流的電壓或者經整流的電流施加到憶阻器上。通過將經整流的部件接通到憶阻器上，憶阻器中的載流子可以經歷位置改變，這些載流子可以增大或減小憶阻器的電阻。經整流的部件可以具有最小大小和/或最小持續時間。

第一電阻和/或第二電阻可以是測量參量敏感電阻，并且被構造為將傳感器處的物理參量的改變反映在電阻值的對應改變中。測量參量敏感電阻例如可以是壓阻式壓力傳感器或者長度傳感器。

第一測量參量敏感電阻可以連接在不變電阻之前。可變電阻裝置可以連接在第二測量參量敏感電阻之前。通過這種布置可以實現半橋電路。該電路也可以構造為具有僅僅一個測量參量敏感電阻的四分之一橋。

可變電阻裝置可以具有至少一個從外部可接近的校準端子。經由校準端子可以直接對憶阻器通電。由此可以使其他器件對校準過程的影響最小化。

在第一截取點和第二截取點之間可以布置電壓測量裝置。測量橋電路可以被用恒定電流通電。測量參量敏感電阻的改變可以通過改變電壓測量裝置處的電壓值來反映。