專利名稱：無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路應(yīng)用于風(fēng)洞空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)中天平信號(hào)檢測(cè)以及力 矩、拉壓力、加速度測(cè)量等工程技術(shù)領(lǐng)域，屬信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常電橋檢測(cè)電路采用單電源供電，電橋輸出存在共模電壓，對(duì)測(cè)量信號(hào)產(chǎn)生不良影響， 導(dǎo)致信號(hào)失真。而無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路采用正負(fù)對(duì)稱激勵(lì)電源供電，以此消除 加在后級(jí)儀表放大器上的共模電壓，可充分利用儀表放大器的高共模抑制比特性來(lái)提高信號(hào) 測(cè)量精確度。

發(fā)明內(nèi)容
無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路的目的在于提供一種電橋輸出無(wú)共模電壓、信號(hào)檢測(cè) 精確高的應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路。
無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路的特征是包括對(duì)稱精密激勵(lì)電源，儀表放大器和 應(yīng)變電橋，其中
對(duì)稱精密激勵(lì)電源給應(yīng)變電橋提供正負(fù)對(duì)稱激勵(lì)電壓，輸入電源通過(guò)精密電壓源芯片 U1及三極管T11輸出精密電壓+V11，三極管T11用于擴(kuò)大U1的輸出電流，精密電壓源U1 輸出端接入NPN管Tll的基極，NPN管Tll的發(fā)射極輸出所需應(yīng)變電橋精密激勵(lì)電壓+Vll; +V11接到增益為1的反相放大器0PA1的反相輸入端，再通過(guò)反相放大器0PA1及三極管T12 輸出精密電壓-Vll，三極管T12用于提高0PA1的驅(qū)動(dòng)能力，反相放大器的輸出端與PNP管 T12的基極相接，PNP管T12的發(fā)射極輸出精密反相電壓-V11，從而得到應(yīng)變電橋正負(fù)對(duì)稱 激勵(lì)電壓源，其中，R14=R15=R16=R17;
無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路采用正負(fù)對(duì)稱激勵(lì)電源供電，供電電壓分別是+Vll 和-Vll，以此消除加在后級(jí)儀表放大器上的共模電壓，相對(duì)有效信號(hào)一般可降低至40dB至 80dB，提高了信號(hào)測(cè)量精度；表放大器差動(dòng)放大后，便于測(cè)量。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是電橋輸出無(wú)共模電壓，可充分利用儀表放大器高共模抑制比特性來(lái)提 高信號(hào)測(cè)量精確度。


圖1是無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路的目的在于提供一種電橋輸出無(wú)共模電壓、信號(hào)檢測(cè) 精確高的應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路。
無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路的特征是包括對(duì)稱精密激勵(lì)電源，儀表放大器和 應(yīng)變電橋，其中
對(duì)稱精密激勵(lì)電源給應(yīng)變電橋提供正負(fù)對(duì)稱激勵(lì)電壓，輸入電源通過(guò)精密電壓源芯片 U1及三極管T11輸出精密電壓+V11，三極管T11用于擴(kuò)大U1的輸出電流，精密電壓源U1 輸出端接入NPN管Tll的基極，NPN管Tll的發(fā)射極輸出所需應(yīng)變電橋精密激勵(lì)電壓+Vll; +V11接到增益為1的反相放大器0PA1的反相輸入端，再通過(guò)反相放大器0PA1及三極管T12 輸出精密電壓-Vll，三極管T12用于提高0PA1的驅(qū)動(dòng)能力，反相放大器的輸出端與PNP管 T12的基極相接，PNP管T12的發(fā)射極輸出精密反相電壓-V11，從而得到應(yīng)變電橋正負(fù)對(duì)稱 激勵(lì)電壓源，其中，R14=R15=R16=R17。在實(shí)際應(yīng)用電路中，精密電壓源芯片可選用LM105， 0PA1可選用602， Tll和T12可分別選用9013和9012。
無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路采用正負(fù)對(duì)稱激勵(lì)電源供電，供電電壓分別是+V11 和-Vll，以此消除加在后級(jí)儀表放大器上的共模電壓，相對(duì)有效信號(hào)一般可降低至40dB至 80dB，提高了信號(hào)測(cè)量精度；在實(shí)際應(yīng)用電路中，正負(fù)對(duì)稱激勵(lì)電壓源V11為10V。
儀表放大器主要由放大器0PA2、 0PA3以及差動(dòng)放大器0PA4組成，其中，R32=R33, R34=R35， R36=R37，該部分為高共模抑制比、高輸入阻抗的儀表放大器，應(yīng)變電橋輸出信 號(hào)通過(guò)儀表放大器差動(dòng)放大后，便于測(cè)量。在實(shí)際應(yīng)用電路中，儀表放大器可選用儀表放大器INA141。
權(quán)利要求
1、無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于，包括對(duì)稱精密激勵(lì)電源，儀表放大器和應(yīng)變電橋，其中對(duì)稱精密激勵(lì)電源給應(yīng)變電橋提供正負(fù)對(duì)稱激勵(lì)電壓，輸入電源通過(guò)精密電壓源芯片U1及三極管T11輸出精密電壓+V11，三極管T11用于擴(kuò)大U1的輸出電流，精密電壓源U1輸出端接入NPN管T11的基極，NPN管T11的發(fā)射極輸出所需應(yīng)變電橋精密激勵(lì)電壓+V11；+V11接到增益為1的反相放大器OPA1的反相輸入端，再通過(guò)反相放大器OPA1及三極管T12輸出精密電壓-V11，三極管T12用于提高OPA1的驅(qū)動(dòng)能力，反相放大器OPA1的輸出端與PNP管T12的基極相接，PNP管T12的發(fā)射極輸出精密反相電壓-V11，從而得到應(yīng)變電橋正負(fù)對(duì)稱激勵(lì)電壓源，其中，R14＝R15＝R16＝R17；無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路采用正負(fù)對(duì)稱激勵(lì)電源供電，供電電壓分別是+V11和-V11，以此消除加在后級(jí)儀表放大器上的共模電壓，相對(duì)有效信號(hào)一般可降低至40dB至80dB，提高了信號(hào)測(cè)量精度；儀表放大器主要由放大器OPA2、OPA3以及差動(dòng)放大器OPA4組成，其中，R32＝R33，R34＝R35，R36＝R37，該部分為高共模抑制比、高輸入阻抗的儀表放大器，應(yīng)變電橋輸出信號(hào)通過(guò)儀表放大器差動(dòng)放大后，便于測(cè)量。
全文摘要
無(wú)共模電壓應(yīng)變電橋信號(hào)檢測(cè)電路應(yīng)用于風(fēng)洞空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)中天平信號(hào)檢測(cè)以及力矩、拉壓力、加速度測(cè)量等工程技術(shù)領(lǐng)域，屬信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。其特征是包括對(duì)稱精密激勵(lì)電源、儀表放大器、應(yīng)變電橋等。其中對(duì)稱精密激勵(lì)電源用于給應(yīng)變電橋提供正負(fù)對(duì)稱的激勵(lì)電壓，以此消除加在后級(jí)儀表放大器上的共模電壓，相對(duì)有效信號(hào)一般可降低40dB至80dB，高輸入阻抗的儀表放大器對(duì)電橋輸出的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大，產(chǎn)生便于測(cè)量的電信號(hào)。本電路的優(yōu)點(diǎn)是電橋輸出無(wú)共模電壓，可充分利用儀表放大器高共模抑制比特性來(lái)提高信號(hào)測(cè)量精確度。
文檔編號(hào)G01M9/00GK101655408SQ200910091569
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者朱紀(jì)洪 申請(qǐng)人:清華大學(xué)