[發明專利]內部自檢查電阻橋和方法

有效

• 申請號: 201310187252.5
• 申請日: 2010-07-02
• 公開（公告）號: CN103323642A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: R·W.·沃克
• 申請（專利權）人: 弗盧克公司
• 主分類號: G01R17/10
• 分類號: G01R17/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

本申請為分案申請，其原申請是于2010年7月2日向中國專利局提交的專利申請，申請號為201010222804.8，發明名稱為“內部自檢查電阻橋和方法”。

技術領域

本發明涉及電阻橋，并且特別地，一個或者多個實施例涉及用于執行內部校準和/或驗證檢查的電阻橋測量電路。

背景技術

電阻橋是用于通過測量和計算電阻器之間的比值來比較電阻器的設備。例如，電阻橋可以用于確定電耦合到第二電阻器的第一電阻器的電阻值。電阻橋測量兩個電阻器的電參數，并且基于該電參數，耦合到電阻橋的微處理器計算這兩個電阻器的電阻比值。電阻橋可以用于使用電阻測量的寬范圍的應用中，例如溫度計、電阻器校準器、萬用表等等。通常，電阻橋測量電路提供高精確度測量。然而，任何電路的精確度取決于該電路內部電子部件的穩定性。

為了驗證電阻橋測量電路的精確度，可以執行測試或者校準。在一些情況中，可以執行線性度測試以測試電阻橋能夠比較電阻器的范圍的精確度。更具體地說，線性度測試可以驗證測量電路精確測量輸出參數的能力，例如在輸入值的范圍上兩個電阻器兩端的電壓。通常，在線性度測試期間，可以執行各種測量并且與預期結果進行比較。

在現有技術中，將外部電阻器耦合到電阻橋以執行線性度測試。通常，由于通常會要求用戶進行復雜的電子計算和/或將各種外部電阻器連接到電阻橋，因此很難執行線性度測試。因而，線性度測試要求用戶具有相當大量的時間和技術專業知識。而且，在線性度測試期間，在測試期間小心控制電子部件的穩定性很重要。例如，在測試期間很難精確地知道電阻器的電阻。此外，進行的測量數量越大，測試就越精確。然而，由于會需要更多的計算并且會需要將更多的電阻器連接到電阻橋測量電路和/或與該電阻橋測量電路斷開，這無疑增加了進行線性度測試的復雜性。因此，校準和測試電阻橋測量電路要求用戶具有大量的時間和專業知識。

因此，需要能夠由用戶快速而容易地實施并且提供一致而精確的結果的電阻橋測量電路驗證或者校準測試。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種電阻橋，包括：電流源；耦合到第二內部電阻器的第一內部電阻器，所述第一內部電阻器和所述第二內部電阻器耦合到所述電流源；測量電路，所述測量電路在第一結點和第二結點耦合到所述第一內部電阻器并且在所述第二結點和第三結點耦合到所述第二內部電阻器，所述測量電路用于測量經由所述第一結點和所述第二結點的所述第一電阻器的第一電參數、經由所述第二結點和所述第三結點的所述第二電阻器的第二電參數、以及經由所述第一結點和所述第三結點的所述第一電阻器和所述第二電阻器的組合的第三電參數；以及耦合到所述測量電路的微處理器，所述微處理器用于使用所測量的第一電參數、所測量的第二電參數以及所測量的第三電參數確定所述電阻橋是否具有線性度。

根據本發明的第二方面，提供了一種電阻橋，包括：電流源；內部電阻器系統，所述內部電阻器系統配置用于執行線性度測試，所述內部電阻器系統包括串聯耦合到一起的至少兩個內部電阻器，所述至少兩個內部電阻器耦合到所述電流源，所述內部電阻器系統不包括任何在外部耦合到所述電阻橋的電阻器；用于耦合到所述兩個內部電阻器的第一電壓測量電路，所述第一電壓測量電路配置為測量所述至少兩個內部電阻器中的一個兩端的第一電壓并且測量所述至少兩個內部電阻器的組合兩端的第二電壓；用于耦合到所述兩個內部電阻器的第二電壓測量電路，所述第二電壓測量電路配置為測量所述至少兩個內部電阻器中的另外一個內部電阻器兩端的第三電壓并且測量所述至少兩個內部電阻器的組合兩端的第四電壓；以及耦合到所述第一和第二電壓測量電路的微處理器，所述微處理器用于使用所述第一電壓、所述第二電壓、所述第三電壓和所述第四電壓確定所述電阻橋是否具有線性度。

根據本發明的第三方面，提供了一種確定具有串聯耦合到第二內部電阻器的第一內部電阻器的電阻橋的線性度的方法，包括：感應通過所述第一內部電阻器和所述第二內部電阻器的電流；在第一結點和第二結點處測量所述第一內部電阻器兩端的第一電壓；在所述第一結點和第三結點處測量所述第一內部電阻器和所述第二內部電阻器的組合兩端的第二電壓；在所述第二結點和所述第三結點處測量所述第二內部電阻器兩端的第三電壓；以及使用所述第一電壓、所述第二電壓以及所述第三電壓，確定所述電阻橋是否非線性運作。

附圖說明

圖1A是根據本發明一實施例電阻橋測量電路在第一狀態下的示意圖。