[发明专利]一种调平衡电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种调平衡电路。

背景技术

在电阻应变片测量中，由于应变片的电阻变化非常小，用一般的测量仪表不能直接精确测量，因此必须运用某种形式的测量电路。通常采用电桥电路将微小的电阻变化量转换成易于放大和记录的电压或电流的变化量，经电子放大器放大后，用仪表显示或记录。电桥电路按照工作方式可以分为平衡电桥和非平衡电桥。

平衡电桥的工作方式为：测量前将电桥调节为平衡状态，测量时因桥臂阻值发生变化让电桥失去平衡，此时调节电桥的某桥臂的电阻值使电桥重新回到平衡状态使电桥输出为零，再以该桥臂电阻的调整量读出被测信号的大小。其优点是测量精度高，但此方法在读数前要再次调节使电桥平衡，故只用于静态测量。非平衡电桥的工作方式：测量前将电桥调节为平衡状态，测量时因桥臂阻值发生变化使电桥失去平衡，此时可在其测量端接指示仪器直接读出输出的电压或电流，当输出的为电压信号时称为电压桥，输出为电流时称为功率桥。在传感器应用中主要采用不平衡电桥。

在实际测量中，由于各应变片的测量误差、各条导线的电阻和各焊接点的接触电阻的差异以及分布电容影响等，使得各桥臂的阻值不可能完全相等，这样，在测量前电桥就失去平衡，从而造成测量误差。

传统的调平衡方法是在应变片组成的桥中串联微小电阻消除差异，但是采用这种方法对应变片的精度要求较高，要保证是同一批次，参数一致。

本发明提出了一种调平衡电路，通过极性调整电路和加法电路，能够消除桥路中的不平衡量，即消除初始状态下的零点漂移。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种调平衡电路，能够消除交流应变电桥的不平衡量。

本发明的具体技术方案如下：

一种调平衡电路，包括极性调整电路和加法电路，所述极性调整电路包括同相比例放大电路和反相比例放大电路，所述极性调整电路的输出端与所述加法电路的输入端相连。

进一步地，所述同相比例放大电路包括第一运放U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5和第三电阻R3，所述第一电阻R1的第一端与所述第一运放U1的反向输入端相连，第二端与所述第一运放U1的输出端相连；所述第二电阻R2的第一端与所述第一运放U1的反向输入端相连，第二端接地；所述第五电阻R5的第一端与所述第一运放U1的正向输入端相连，第二端与所述第四电阻R4的第一端相连；所述第三电阻R3的第一端与所述第一运放U1的输出端相连，第二端连接至所述极性调整电路的输出端。

优选地，所述同相比例放大电路还包括旁路电容，所述旁路电容包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4，所述第一电容C1和所述第二电容C2的第一端均连接至所述第一运放U1的正电压端，第二端均接地；所述第三电容C3和所述第四电容C4的第一端均连接至所述第一运放U1的负电压端，第二端均接地。

进一步地，所述反相比例放大电路包括第二运放U2、第七电阻R7、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十三电阻R13和第十四电阻R14，所述第七电阻R7的第一端与所述第二运放U2的反向输入端相连，第二端与所述第二运放U2的输出端相连；所述第十一电阻R11的第一端与所述第二运放U2的反向输入端相连，第二端与所述第十电阻R10的第一端相连；所述第十三电阻R13的第一端与所述第二运放U2的同相输入端相连，第二端接地；所述第十四电阻R14的第一端与所述第二运放U2的输出端相连，第二端连接至所述极性调整电路的输出端。

优选地，所述极性调整电路还包括第九电阻R9和第十六电阻R16，所述第四电阻R4的第二端和所述第十电阻R10的第二端均与所述第九电阻R9的第一端相连，所述第九电阻R9的第二端与所述极性调整电路的输入端相连；所述第十六电阻R16的第一端与所述第九电阻R9的第一端相连，所述第十六电阻R16的第二端接地。

进一步地，所述第九电阻R9和所述第十六电阻R16均为可调电阻，通过调节所述第九电阻R9和所述第十六电阻R16的阻值能够改变参考信号的大小。

优选地，若所述第四电阻R4接通，所述第十电阻R10断开，则所述极性调整电路为同相比例放大电路；若所述第四电阻R4断开，所述第十电阻R10接通，则所述极性调整电路为反相比例放大电路。