本實用新型涉及傳感器測量技術領域，具體為一種橋式電路測量電阻式傳感器的系統(tǒng)。

背景技術：

熱敏電阻傳感器、壓敏電阻傳感器以及光敏電阻傳感器等電阻式傳感器通過測量計算相應電阻的值，然后通過查表或者曲線擬合的方法，查詢或計算出相應的溫度、壓力以及光的強度等。電阻式傳感器通常采用橋式電路對模擬信號采樣，參考圖1，外部供電電源通過電平轉換成系統(tǒng)工作所需電壓V，系統(tǒng)工作電壓一方面用來給橋式電路供電，另一方面經(jīng)過DC/DC轉換器轉換成ADC基準電壓V_ref，ADC基準電壓用來給模數(shù)轉換器基準電壓接口供電；微處理器控制模數(shù)轉換器對兩個橋臂之間的電壓差采樣ΔU，并轉化為數(shù)字信號ΔAD。

現(xiàn)有技術中橋式電路參見圖2，R4和R3兩端的電壓分別為U1和U2，則兩橋臂之間的電壓差ΔU＝U1-U2，得到：

設定ADC位數(shù)為n，則基準電壓V_ref對應的滿量程數(shù)字信號為AD₀＝2ⁿ，模數(shù)轉化器采樣的電壓差ΔU轉化為數(shù)字信號為ΔAD，則得到：

結合公式1和公式2：

ADC基準電壓具有比較小的波動，相對比較準確，但是系統(tǒng)工作電壓受環(huán)境、電源波紋以及電壓芯片本身的制造工藝等影響往往會有較大波動，系統(tǒng)工作電壓在某個范圍內波動，而非某個固定值。由于系統(tǒng)工作電壓的誤差往往導致計算測量出的待測電阻R4的值不精確。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型針對測量出的待測電阻R4精確度低的問題，而研究設計一種橋式電路測量電阻式傳感器的系統(tǒng)，本實用新型采用同一個電壓源對橋式電路和模數(shù)轉換器基準電壓接口供電的方法消除因系統(tǒng)工作電壓的不穩(wěn)定而帶來的測量誤差。

本實用新型的技術手段如下：

一種橋式電路測量電阻式傳感器的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

由精密電阻R1、R2、R3以及待測電阻R4組成的橋式電路；

對橋式電路兩個橋臂之間的電壓差采樣，然后轉化成數(shù)字信號的模數(shù)轉換器；

以及同時給橋式電路以及模數(shù)轉換器基準電壓接口供電的電壓源。

進一步地，所述電壓源為系統(tǒng)供電電壓。

進一步地，所述電壓源為系統(tǒng)供電電壓經(jīng)過DC/DC轉換器轉化為的ADC基準電壓。

進一步地，所述電阻R1一端連接電壓源的正極，另一端連接電阻R4；所述電阻R4的另一端連接電壓源的負極；所述電阻R2的一端連接電壓源的正極，另一端連接R3；所述電阻R3的另一端連接電壓源的負極；兩個橋臂之間的電壓差為電阻R4兩端的電壓與電阻R3兩端的電壓之差。

進一步地，所述系統(tǒng)還包括微處理器，所述微處理器控制模數(shù)轉換器對橋式電路兩個橋臂之間的電壓差采樣，并接受采樣的數(shù)字信號。

與現(xiàn)有技術比較，本實用新型所述的橋式電路測量電阻式傳感器的系統(tǒng)具有的有益效果是：橋式電路采用的電壓和模數(shù)轉換器基準電壓接口采用的電壓為同一個電壓源，待測電阻R4的值只與電壓源對應的數(shù)字信號AD₀和電壓差ΔU對應的數(shù)字信號ΔAD有關，消除了因系統(tǒng)工作電壓V的波動而帶來的誤差，降低了成本，提高了檢測精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術橋式電阻測量電阻式傳感器的系統(tǒng)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術以及實施例1橋式電路；

圖3為本實用新型實施例1系統(tǒng)示意圖；

圖4為本實用新型實施例2系統(tǒng)示意圖；

圖5為本實用新型實施例2橋式電路。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例1

如圖3所示的橋式電阻測量電阻式傳感器的系統(tǒng)，結合圖2，外部供電電源通過電平轉換成系統(tǒng)工作所需電壓V，系統(tǒng)工作電壓一方面用來給橋式電路供電，另一方面給模數(shù)轉換器基準電壓接口供電；微處理器控制模數(shù)轉換器對兩個橋臂之間的電壓差采樣ΔU，并轉化為數(shù)字信號ΔAD。

R4和R3兩端的電壓分別為U1和U2，則兩橋臂之間的電壓差ΔU＝U1-U2，得到：

設定系統(tǒng)工作電壓V轉化成數(shù)字信號為AD₀，模數(shù)轉化器采樣的電壓差ΔU轉化為數(shù)字信號為ΔAD，則得到：

結合公式4和公式5：

則：

作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，選取R1＝R2＝R3＝R，則可得出：

具體的測量方法為：

S1、系統(tǒng)工作電壓V同時給橋式電路和模數(shù)轉換器基準電壓接口供電；

S2、模數(shù)轉換器對橋式電路兩個橋臂之間的電壓差ΔU采樣，并轉化為數(shù)字信號ΔAD；模數(shù)轉換器位數(shù)為n，則系統(tǒng)工作電壓V對應的滿量程數(shù)字信號為AD₀＝2ⁿ，則

S3、微處理器根據(jù)公式計算出待測電阻R4的值。

可選擇R1＝R2＝R3＝R，則微處理器根據(jù)公式計算待測電阻R4。

實施例2

如圖4所示的橋式電阻測量電阻式傳感器的系統(tǒng)，結合圖5，外部供電電源通過電平轉換成系統(tǒng)工作所需電壓V，系統(tǒng)工作電壓通過DC/DC轉換器轉化為ADC基準電壓V_ref，ADC基準電壓V_ref一方面用來給橋式電路供電，另一方面給模數(shù)轉換器基準電壓接口供電；微處理器控制模數(shù)轉換器對兩個橋臂之間的電壓差采樣ΔU，并轉化為數(shù)字信號ΔAD。

R4和R3兩端的電壓分別為U1和U2，則兩橋臂之間的電壓差ΔU＝U1-U2，得到：

設定系統(tǒng)工作電壓V轉化成數(shù)字信號為AD₀，模數(shù)轉化器采樣的電壓差ΔU轉化為數(shù)字信號為ΔAD，則得到：

結合公式9和公式10：

則：

作為一種優(yōu)選的實施方式，選取R1＝R2＝R3＝R，則：

具體的測量方法為：

S1、ADC基準電壓V_ref同時給橋式電路和模數(shù)轉換器基準電壓接口供電；

S2、模數(shù)轉換器對橋式電路兩個橋臂之間的電壓差ΔU采樣，并轉化為數(shù)字信號ΔAD；模數(shù)轉換器位數(shù)為n，則ADC基準電壓V_ref對應的滿量程數(shù)字信號為AD₀＝2ⁿ，則

S3、微處理器根據(jù)公式計算出待測電阻R4的值。

可選擇R1＝R2＝R3＝R，則微處理器根據(jù)公式計算待測電阻R4。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，根據(jù)本實用新型的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。