[其他]有源不平衡電橋電路

無效

• 申請號: 85103773
• 申請日: 1985-04-14
• 公開（公告）號: CN85103773A
• 公開（公告）日: 1986-07-02
• 發明（設計）人: 南存仁;戈信義
• 申請（專利權）人: 南存仁;戈信義
• 主分類號: G01R17/06
• 分類號: G01R17/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于自動平衡電橋技術領域。

自動平衡電橋通常是以不平衡電壓通過放大器等來達到電橋平衡。

電橋在電路平衡后會產生出一個工作平衡點。

當然，橋路本身總還存著一個自然平衡點。

由于種種原因，這兩點的距離受到限制。

因而，自動平衡電橋的測試范圍受到限制。

在不采用機械開關與繼電器開關的前提下，要想擴大自動平衡電橋的測試范圍就要擴大自然平衡點同工作平衡點的距離;就要增加不平衡電壓的控制能力;就要增加放大器的增益;最后電路總是出現寄生振蕩使電橋不能正常工作。

本發明的目的在于：組合不平衡電橋與有源電橋基礎上，用模擬電路來做判斷工作，不用繼電器開關來做執行工作。用以模擬電路為主，開關電路為輔的新工作方式來完成一般放大器難以實現的自動控制工作，擴大不平衡電橋使用范圍;制造一些低成本的直讀式專用自動平衡電橋。為專業人員設計以模擬電路為主，以開關電路為輔的新型自動控制設備提供幫助。

要解決好以上的問題，首先要解決好寄生振蕩的問題。

如果我們承認振蕩電壓是一寄生元（另作說明），也就是說是一寄生能（另作說明）。那么，我們可以用特殊的線路積累寄生能，然后用積累好的能量產生一個臨時平衡點，這個臨時平衡點能自動跟蹤工作平衡點，并能代替自然平衡點的作用。這樣，利用寄生振蕩電壓來擴大電橋的測試范圍，最后，在一定程度上，解決了寄生振蕩與放大器增益的矛盾。

有源不平衡電橋就是能解決這些問題的一種專用自動平衡電橋。

“有源不平衡電橋電路”是建立在“不平衡電橋”原理基礎上的，它擴大了直讀式電橋的指示范圍。它的控制部份是建立在“有源電橋”基礎上的，它利用放大器深度負反饋時產生的寄生振蕩能量，使電橋工作時獲得一個臨時平衡點，然后在這一點上用“不平衡電橋”的工作方式指示出測試值。這個測試值與不平衡電流有一定的線性關系。簡言之，相對地說：有源不平衡電橋是一種特殊的專用自動平衡電橋。

有源不平衡電橋電路具有模擬電路與開關電路互相影響的特點。解決了寄生振蕩與放大器增益的矛盾，并能做到以模擬電路完成判斷工作，執行部分不采用笨重的繼電器開關元件。

有源不平衡電橋電路由以下幾部分組成：

1.電源。2.標準電阻A。3.標準電壓A。4.電流表。5.量程電阻。6.平衡電壓，平衡電壓中只存在著虛地點。7.限流電阻。8.標準電阻B。9.被測元件。10.標準電壓B。11.高輸入阻抗運算放大器。12.高增益運算放大器。13.寄生振準電壓。14.寄生平衡電壓，此值不是常數，是一個不斷變化著的無一定規律的值。在設計人員特定的范圍內運動。15.波形發生器。16.電壓發生器，它是設計中的關鍵問題。要求在不采用繼電器開關，不影響波形失真的前提下，上升電壓從0開始，極限電壓可調。17.控制電壓分配器。其作用是按設計好的執行等級，根據判斷做出時間上選擇，執行等級需要有二級以上的數量。18.平衡點自動靠攏器。是有源不平衡電橋的心臟部分，其作用是根據模擬電路的判斷做出向平衡點靠攏的執行工作。每靠攏一點的距離由判斷部分決定，具有由大逐步變小的規律。不需事先死板地安排好每點之間的距離。

整個電路的工作經過是打開電源開關后，平衡點向0點靠攏。打開測試開關后，平衡點向工作平衡點靠攏，以后分3種情況：1.平衡點未到工作平衡點停止運動，以不平衡方式工作。2.平衡點向工作平衡點靠攏時超過平衡點，然后自動退回到工作平衡點的下一點，以不平衡方式工作。3.平衡點在工作平衡點上下跳動，此時符號指示出“＝”號與“＞”號，表示被測件≥測試值。

有源不平衡電橋電路與現有的電橋電路相比，具有以下特點：

（1）采用模擬電路來做判斷工作。

（2）執行部分不采用笨重的繼電器開關元件。

（3）不需死板地按事先安排好的程序一步一步地走。根據模擬電路的判斷，執行部分向平衡點自動靠攏時，開頭做大一些的跳躍，然后自動逐步縮小跳躍距離，最后是無級式的變化。

（4）以模擬電路為主，以開關電路為輔。

（5）不平衡電橋是一種直讀式電橋。有源不平衡電橋擴大了不平衡電橋的使用范圍。該電路中不平衡電流與測試值有一定的線性關系外，還同控制部份的寄生平衡電壓，寄生標準電壓有一定的聯系。

（6）自動平衡電橋工作時橋路處于平衡狀態。有源不平衡電橋工作時橋路處于不平衡狀態，在某一區域內其不平衡電流與測試值有一定的線性關系，其指示值相同于平衡式電橋。所以在設計人員選擇的區域內，可以把有源不平衡電橋稱作專用自動平衡電橋。