[发明专利]测力传感器的组桥电路

说明书

本发明公开了一种测力传感器的组桥电路，其特征在于，包括n个惠斯通电桥和n个补偿电路；各个惠斯通电桥均包括m个电阻，m个电阻位于测力传感器的同一根应变梁上；各个惠斯通电桥的电源端与各个补偿电路电连接，各个补偿电路均与供电电源电连接；各个惠斯通电桥的正输出端并联形成S+，各个惠斯通电桥的负输出端并联形成S‑。本发明具有如下有益效果：本发明将应变梁上对称的四个方向上的电阻单独组成一个惠斯通电桥，各个惠斯通电桥单独进行灵敏度补偿，降低了重复性误差和复现性误差。

技术领域

本发明涉及测力传感器技术领域，尤其是涉及一种能够降低测量误差的测力传感器的组桥电路。

背景技术

目前称重和测力领域用到的传感器，多为电阻应变式原理，电阻数量一般为4或者4的倍数，多个电阻组成一个惠斯通电桥，如图1所示，现有的惠斯通电桥是将电阻a1、电阻b1、电阻e1和电阻f1串联成一个桥臂，将电阻c1、电阻d1、电阻g1和电阻h1串联成另一个桥臂放在惠斯通电桥的对边。将电阻a2、电阻b2、电阻e2和电阻f2串联成一个桥臂放在邻边位置，将电阻c2、电阻d2、电阻g2和电阻h2串联成另一个桥臂放在对边，最终在E+和E-上输入供桥电压，一般为10V，则在传感器满载时，S+和S-端输出mV信号，一般为20mV。

本发明专利涉及到的测力传感器，是指一种电阻应变式原理的轮辐结构传感器，应用在测力机上，出于其工作场合和工作性质比较特殊，因此对传感器的各项性能指标也较为严格，其中最重要的两项指标为重复性误差和复现性误差，参考GB/T 13634-2008《单轴试验机检验用标准测力仪的校准》；重复性误差，是指传感器在同一位置，多次施加载荷时，其输出值之间的最大误差值和平均值的比值；复现性误差，是指传感器转动一个位置，一般是指0度、120度、240度三个位置分别施加载荷，其输出值之间的最大误差值和平均值的比值。

按照目前的技术，一般将轮辐结构传感器的剪切梁设计成圆弧结构，贴片位于圆弧梁的最薄处，但是基于现在的划线方式和贴片操作手法问题，很难保证应变计正好位于最薄处，因此每根梁上的应变计采集到的应力是有差异的。因此在组成一个惠斯通电桥输出的情况下，一旦力值加载点出现偏移，极易导致误差的出现。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的容易出现测量误差的不足，提供了一种能够降低测量误差的测力传感器的组桥电路。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种测力传感器的组桥电路，其特征在于，包括n个惠斯通电桥和n个补偿电路；各个惠斯通电桥均包括m个电阻，m个电阻位于测力传感器的同一根应变梁上；各个惠斯通电桥的电源端与各个补偿电路电连接，各个补偿电路均与供电电源电连接；各个惠斯通电桥的正输出端并联形成S+，各个惠斯通电桥的负输出端并联形成S-。

本发明通过将应变梁上对称的四个方向上的电阻单独组成一个惠斯通电桥，再通过补偿电路将各个惠斯通电桥的输出端的输出信号补偿到一致，最后再并联成一路，在标准力机加载下，进行最终补偿。

作为优选，各个补偿电路均包括第一补偿电阻和第二补偿电阻；各个惠斯通电桥的负电压端与各个第一补偿电阻的一端电连接，各个惠斯通电桥的正电压端与各个第二补偿电阻的一端电连接，各个第一补偿电阻的另一端并联形成E-，E-与供电电源的负极电连接，各个第二补偿电阻的另一端并联形成E+，E+与供电电源的正极电连接。

作为优选，所述测力传感器包括n根应变梁，各根应变梁包括2个应变计，各个应变计均包括个电阻，所述各根应变梁上的m个电阻组成所述惠斯通电桥。

作为优选，各个惠斯通电桥的输出端的输出相同。

作为优选，2个应变计分别位于应变梁的左侧和右侧；个电阻位于应变计的上部，个电阻位于应变计的下部。

作为优选，n的取值范围为n≥4。

作为优选，m为4的整数倍。