[實(shí)用新型]一種氣壓測(cè)量電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320055226.2
• 申請(qǐng)日: 2013-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN203337310U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁?jiǎn)⒐?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東樂心醫(yī)療電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G01L9/04
• 分類號(hào): G01L9/04
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 張亞寧

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量電路，特別是涉及一種氣壓測(cè)量電路。?

背景技術(shù)

由于半導(dǎo)體氣壓傳感器的內(nèi)阻隨溫度變化而變化，導(dǎo)致橋式測(cè)量電路的輸入內(nèi)阻發(fā)生變化，使得測(cè)量結(jié)果受溫度影響較大，達(dá)不到較高的測(cè)量精度。例如，半導(dǎo)體氣壓傳感器的內(nèi)阻r典型值為5KΩ,最大偏差1KΩ，內(nèi)阻變化率達(dá)20%。如此大的內(nèi)阻變化率必將導(dǎo)致運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)A=R_f/(R+r)發(fā)生變化，從而無法達(dá)到較高的測(cè)量精度。

為了解決這個(gè)問題，一般會(huì)采用恒流源給半導(dǎo)體氣壓傳感器供電。由于任何時(shí)候供給半導(dǎo)體氣壓傳感器的電流是恒定的，再配合使用差分輸入信號(hào)的方式，使得運(yùn)算放大器的輸出與半導(dǎo)體氣壓傳感器的內(nèi)阻變化無關(guān)，從而獲得精確的氣壓測(cè)量結(jié)果。

然而，由于現(xiàn)有技術(shù)是使用恒流源給半導(dǎo)體氣壓傳感器供電,導(dǎo)致該方案具有下述缺點(diǎn):1.一般的恒流源電路是采用運(yùn)算放大器的電流串聯(lián)負(fù)反饋方式實(shí)現(xiàn)，由于運(yùn)算放大器本身同樣存在溫度漂移，以及輸出失調(diào)電壓等因素的影響，導(dǎo)致恒流源的輸出電流值并不能保證任何時(shí)候都一致，而整個(gè)氣壓測(cè)量電路又十分依賴恒流源的精度，相當(dāng)于給測(cè)量系統(tǒng)帶來一個(gè)不穩(wěn)定的因素；2.恒流源的存在使得電路方案的線路更復(fù)雜，增加了測(cè)量系統(tǒng)的電路噪聲，降低了系統(tǒng)的精度；3.恒流源的存在使得電子元器件增加，進(jìn)而使產(chǎn)品成本上升，增加了產(chǎn)品生產(chǎn)和調(diào)試的難度。

因此，需要有一種電路設(shè)計(jì)，可以省去恒流源，使電路簡(jiǎn)潔易于生產(chǎn)，并有效降低產(chǎn)品的成本，使整個(gè)系統(tǒng)更可靠。??

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種氣壓測(cè)量電路，使得測(cè)量結(jié)果不受半導(dǎo)體氣壓傳感器內(nèi)阻隨溫度變化的影響，從而獲得精確的氣壓測(cè)量結(jié)果。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。

按照本實(shí)用新型實(shí)施例的第一方面，提供一種氣壓測(cè)量電路，包括：兩個(gè)具有正壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)；兩個(gè)具有負(fù)壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)；以及參考電阻器；其中兩個(gè)具有正壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)以及兩個(gè)具有負(fù)壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)分別作為相對(duì)橋臂而構(gòu)成橋式電路，該橋式電路的一個(gè)端點(diǎn)配置成用于連接電源，相對(duì)的另一個(gè)端點(diǎn)通過所述參考電阻器接地。

按照一個(gè)實(shí)施例，所述橋式電路的另外兩個(gè)端點(diǎn)配置成作為用于進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的信號(hào)輸出端。

按照再一個(gè)實(shí)施例，與所述參考電阻器連接的所述橋式電路的端點(diǎn)配置成作為參考電壓輸出端。

按照另一個(gè)實(shí)施例，所述應(yīng)變計(jì)為半導(dǎo)體氣壓應(yīng)變計(jì)。

按照又一個(gè)實(shí)施例，所述兩個(gè)具有正壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)具有基本相同的內(nèi)阻。

按照再又一個(gè)實(shí)施例，所述兩個(gè)具有負(fù)壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)具有基本相同的內(nèi)阻。

按照再另一個(gè)實(shí)施例，所述兩個(gè)具有正壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)和所述兩個(gè)具有負(fù)壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)具有基本相同的溫度變化系數(shù)。

按照其他實(shí)施例，所述兩個(gè)具有正壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)和所述兩個(gè)具有負(fù)壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)具有基本相同的零度時(shí)的電阻。

下面將結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體說明，其中相同或基本相同的部件采用相同的附圖標(biāo)記指示。

附圖說明

圖1是按照本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的氣壓測(cè)量電路原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，是按照本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的氣壓測(cè)量電路原理圖。內(nèi)阻為R₁的正壓力系數(shù)應(yīng)變計(jì)和內(nèi)阻為R₂的負(fù)壓力系數(shù)應(yīng)變計(jì)串聯(lián)連接，內(nèi)阻為R₃的負(fù)壓力系數(shù)應(yīng)變計(jì)和內(nèi)阻為R₄的正壓力系數(shù)應(yīng)變計(jì)串聯(lián)連接，然后兩者再并聯(lián)連接，從而構(gòu)成兩個(gè)具有正壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)以及兩個(gè)具有負(fù)壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)分別作為相對(duì)橋臂的橋式電路。當(dāng)外部施加壓力時(shí)，R1和R4電阻增大，而R2和R3電阻減小。

該橋式電路的一個(gè)端點(diǎn)配置成用于連接電源E₊，相對(duì)的另一個(gè)端點(diǎn)通過參考電阻器R_ef接地，如圖1所示。其中在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)具有正壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)以及兩個(gè)具有負(fù)壓力系數(shù)的應(yīng)變計(jì)都為半導(dǎo)體氣壓應(yīng)變計(jì)。于是，該橋式電路另外兩個(gè)端點(diǎn)S+和S-的電壓值分別為：

V_S+=(E₊-V₁)×R₂/(R₁+R₂)+V₁，