[实用新型]一种复合电桥

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电子电路，具体地说，是一种复合电桥。

背景技术

基于惠斯登原理的参比测量电桥，在分析仪器行业被广泛应用于热导类分析仪传感器和各种报警器的设计。我国分析仪的敏感电阻类传感器都采用等臂电桥；敏感电阻类报警器都采用第一对称电桥，测量敏感元件和参比敏感元件在电桥电源对角线的同一侧；敏感电阻元件的配对都采用低温静态电阻配对工艺。这些都已经形成了传统惯性的技术思维。

由图1分析惠斯登电桥原理在温度控制技术中的应用，r₁、r₂、r₃为固定电阻，r₄为热敏电阻,即随温度变化的电阻，初始条件下该电桥为等臂电桥，r₁＝r₂＝r₃＝r₄，当敏感电阻r₁阻值发生变化时就会引起b、d两端电压的变化，通过测量电压从而达到测量Δr₁，但是由于计算原理，测量出来的数据精确程度与Δr₁本身的大小有关，而目前常用的惠斯通电桥正是采用常规的单组惠斯通电桥，Δr₁对电路的影响较大，同时存在零点漂移的影响，因此现有技术测量的精度不高，具有一定的误差。

这些陈旧技术的历史已有60年，除了参比测量法，现在又有了新一代智能化技术，但分析仪的稳定性却仍然停滞在十分落后的水平，例如某大型国企的新一代智能化热导式氢分析仪的稳定性只能达到±2％/24h。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种复合电桥。在原有的单组惠斯通电桥基础上加上一组辅助电桥，并通过改变电桥的对称形式，从而大幅度减小因敏感电阻的变化量Δr₁和零点漂移的影响而造成的误差。

为了达到上述目的，本实用新型的具体方案如下；

一种复合电桥,其关键在于：由内侧电桥和外侧电桥构成，所述内侧电桥由敏感测量元件R1、参比敏感元件R2、电阻R3和电阻R4组成，外侧电桥由电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8组成，所述内侧电桥和所述外侧电桥的第一对角线上的两端共接稳压电源，第二对角线上的两端共接作为测量输出端，且所述敏感测量元件R1与参比测量元件R2位于所述第二对角线的同一侧。

进一步的，所述的电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8均采用精密金属膜电阻。

更进一步的，所述敏感测量元件R1与参比测量元件R2同为热敏电阻、光敏电阻或气敏电阻；采用的是工作状态下动态电阻配对的特种工艺，取代传统的静态电阻配对的陈旧工艺，为传感器的高稳定性提供最初的重要保障。

本实用新型的显著效果：本实用新型的测量电路由于采用的是工作状态下动态电阻配对的特种工艺，取代传统的静态电阻配对的陈旧工艺，抑制了零点漂移对测量输出端的影响；将敏感测量元件R1与参比测量元件R2设置在第二对角线的同一侧，同时采用内外两侧电桥的形式，虽然其等效电桥也是一组惠斯通电桥，但通过计算不难看出，ΔR1对参比测量电桥的影响远远小于现有技术中Δr₁对参比测量电桥的影响，使整个输出端电压更接近于线性化，该电桥的对角线不可互换，大大提高了测量精度与稳定性。

附图说明

图1是现有技术惠斯登电桥电路；

图2是本实用新型的电路图；

图中标示为：稳压电源E；上桥电流I；测量敏感元件R1；参比敏感元件R2；精密金属膜电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8；电桥输出V。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

如图2所示，一种复合电桥,由内侧电桥和外侧电桥构成，所述内侧电桥由敏感测量敏感元件R1、参比敏感元件R2、电阻R3和电阻R4组成，外侧电桥由电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8组成，所述内侧电桥和所述外侧电桥的第一对角线上的两端共接稳压电源其接点高电平为a、低电平c，第二对角线上的两端共同作为测量输出端其接点高电平为d、低电平为b；且所述敏感测量元件R1与参比测量元件R2位于所述第二对角线的同一侧。所述的电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8均采用精密金属膜电阻。