[发明专利]电阻电桥架构和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电阻电桥架构，更具体而言，一个或多个实施例涉及利用两个测量电路的电阻电桥架构。

背景技术

电阻电桥是一种通过测量电阻器之间的比值来比较电阻器的装置。例如，电阻电桥可以用于确定电耦合至第二电阻器的第一电阻器的电阻值。电阻电桥测量两个电阻器的电参数，耦合到电阻电桥的微处理器基于电测量结果计算两个电阻器的比值。电阻电桥可以用于多种使用电阻测量的应用中，例如温度计、电阻器校准器、万用表等。通常，电阻电桥测量电路提供高精确度的测量。然而，任何电路的精度都取决于电路之内电气部件的稳定性。因此，电阻电桥测量电路的精度可能受限于电桥架构之内电气部件的稳定性。例如，如果电阻电桥测量电路的电流源中存在漂移，该漂移可能会影响到电阻电桥中测量的精度。尽管可以改善电流源的性能，但由于电气部件中的实际局限，仍然会残留一些电流漂移。

图1是现有技术中耦合到两个电阻器Rs 104和Rx 106的电阻电桥测量电路100的示意图。电阻电桥测量电路100包括电流源102、开关108和测量电路101。测量电路101可以包括放大器110和模拟数字转换器(ADC)112。电阻器Rs 104是标准或基准电阻器，具有已知的电阻。电阻器Rx 106可以具有未知电阻，例如是要校准或测试的电阻器。基准电阻器Rs 104和传感器电阻器Rx 106串联连接。在电流源102向电路提供电流时，电流同时流经基准电阻器Rs 104和传感器电阻器Rx 106。在电流流经每个电阻器Rs 104和Rx 106时，产生每个电阻器两端的电压，该电压与每个电阻器的电阻成正比。放大器110和ADC 112依次测量每个电阻器两端的电压。例如，Rs 104两端的电压为Vs，Rx 106两端的电压为Vx。由于一次仅能够测量一个电压，设置开关108以在两个电阻器Rs 104和Rx 106之间耦合放大器110和ADC 112。一旦已经测量了每个电阻器Rs 104和Rx 106两端的电压，可以将电压转换成电压比，电压比与电阻比对应：

VxVs=RxRs]]>

因为电阻器Rs 104的值是已知的，所以可以从该比值确定Rx 106的值。

因为每个电阻器Rs 104和Rx 106是依次测量的，所以电流源102中的任何漂移或电路中的噪声都可能导致不精确的测量结果。例如，图1示出了测量电路100，开关108耦合到电阻器Rs 104。在这种状态下，放大器110和ADC 112测量电阻器Rs 104两端的电压。一旦已经进行了测量，开关108可以改变状态，从而将放大器110和ADC 112耦合到电阻器Rx 106，从而可以测量电阻器Rx 106两端的电压。因此，如果在测量电阻器Rs 104时和测量电阻器Rx 106时之间电流源发生漂移，该比值会包含误差，该误差会影响测量电路100的精度。此外，测量期间电路100中的任何噪声也可能影响测量的精度。

因此，需要一种更精确的电阻电桥测量电路，减小电路中的噪声或电流源中的漂移的影响。

附图说明

图1是现有技术中电阻电桥测量电路的示意图。

图2是根据本发明一个实施例的电阻电桥测量电路的示意图。

图3是根据本发明一个实施例包括电阻电桥测量电路的系统框图。

具体实施方式

本发明的实施例涉及使用两个测量电路的电阻电桥架构，更具体而言，一个或多个实施例涉及使用一前一后两个测量电路的电阻电桥架构。在下文中将对某些细节加以阐述，以提供对本发明的充分理解。但是，对于本领域技术人员而言，显然可以在不需要这些具体细节的情况下实践本发明。