[發明專利]一種調平衡電路

在審

• 申請號: 201711244472.1
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107741519A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 劉策;劉海霞
• 申請（專利權）人: 貝茲維儀器（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01R17/10
• 分類號: G01R17/10;G01R27/02;H03K19/0175
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,賈允

技術領域

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種調平衡電路。

背景技術

在電阻應變片測量中，由于應變片的電阻變化非常小，用一般的測量儀表不能直接精確測量，因此必須運用某種形式的測量電路。通常采用電橋電路將微小的電阻變化量轉換成易于放大和記錄的電壓或電流的變化量，經電子放大器放大后，用儀表顯示或記錄。電橋電路按照工作方式可以分為平衡電橋和非平衡電橋。

平衡電橋的工作方式為：測量前將電橋調節為平衡狀態，測量時因橋臂阻值發生變化讓電橋失去平衡，此時調節電橋的某橋臂的電阻值使電橋重新回到平衡狀態使電橋輸出為零，再以該橋臂電阻的調整量讀出被測信號的大小。其優點是測量精度高，但此方法在讀數前要再次調節使電橋平衡，故只用于靜態測量。非平衡電橋的工作方式：測量前將電橋調節為平衡狀態，測量時因橋臂阻值發生變化使電橋失去平衡，此時可在其測量端接指示儀器直接讀出輸出的電壓或電流，當輸出的為電壓信號時稱為電壓橋，輸出為電流時稱為功率橋。在傳感器應用中主要采用不平衡電橋。

在實際測量中，由于各應變片的測量誤差、各條導線的電阻和各焊接點的接觸電阻的差異以及分布電容影響等，使得各橋臂的阻值不可能完全相等，這樣，在測量前電橋就失去平衡，從而造成測量誤差。

傳統的調平衡方法是在應變片組成的橋中串聯微小電阻消除差異，但是采用這種方法對應變片的精度要求較高，要保證是同一批次，參數一致。

本發明提出了一種調平衡電路，通過極性調整電路和加法電路，能夠消除橋路中的不平衡量，即消除初始狀態下的零點漂移。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供了一種調平衡電路，能夠消除交流應變電橋的不平衡量。

本發明的具體技術方案如下：

一種調平衡電路，包括極性調整電路和加法電路，所述極性調整電路包括同相比例放大電路和反相比例放大電路，所述極性調整電路的輸出端與所述加法電路的輸入端相連。

進一步地，所述同相比例放大電路包括第一運放U1、第一電阻R1、第二電阻R2、第四電阻R4、第五電阻R5和第三電阻R3，所述第一電阻R1的第一端與所述第一運放U1的反向輸入端相連，第二端與所述第一運放U1的輸出端相連；所述第二電阻R2的第一端與所述第一運放U1的反向輸入端相連，第二端接地；所述第五電阻R5的第一端與所述第一運放U1的正向輸入端相連，第二端與所述第四電阻R4的第一端相連；所述第三電阻R3的第一端與所述第一運放U1的輸出端相連，第二端連接至所述極性調整電路的輸出端。

優選地，所述同相比例放大電路還包括旁路電容，所述旁路電容包括第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4，所述第一電容C1和所述第二電容C2的第一端均連接至所述第一運放U1的正電壓端，第二端均接地；所述第三電容C3和所述第四電容C4的第一端均連接至所述第一運放U1的負電壓端，第二端均接地。

進一步地，所述反相比例放大電路包括第二運放U2、第七電阻R7、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十三電阻R13和第十四電阻R14，所述第七電阻R7的第一端與所述第二運放U2的反向輸入端相連，第二端與所述第二運放U2的輸出端相連；所述第十一電阻R11的第一端與所述第二運放U2的反向輸入端相連，第二端與所述第十電阻R10的第一端相連；所述第十三電阻R13的第一端與所述第二運放U2的同相輸入端相連，第二端接地；所述第十四電阻R14的第一端與所述第二運放U2的輸出端相連，第二端連接至所述極性調整電路的輸出端。

優選地，所述極性調整電路還包括第九電阻R9和第十六電阻R16，所述第四電阻R4的第二端和所述第十電阻R10的第二端均與所述第九電阻R9的第一端相連，所述第九電阻R9的第二端與所述極性調整電路的輸入端相連；所述第十六電阻R16的第一端與所述第九電阻R9的第一端相連，所述第十六電阻R16的第二端接地。

進一步地，所述第九電阻R9和所述第十六電阻R16均為可調電阻，通過調節所述第九電阻R9和所述第十六電阻R16的阻值能夠改變參考信號的大小。

優選地，若所述第四電阻R4接通，所述第十電阻R10斷開，則所述極性調整電路為同相比例放大電路；若所述第四電阻R4斷開，所述第十電阻R10接通，則所述極性調整電路為反相比例放大電路。