一種復合電橋的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電子電路，具體地說，是一種復合電橋。
【背景技術】
[0002]基于惠斯登原理的參比測量電橋，在分析儀器行業(yè)被廣泛應用于熱導類分析儀傳感器和各種報警器的設計。我國分析儀的敏感電阻類傳感器都采用等臂電橋；敏感電阻類報警器都采用第一對稱電橋，測量敏感元件和參比敏感元件在電橋電源對角線的同一側；敏感電阻元件的配對都采用低溫靜態(tài)電阻配對工藝。這些都已經形成了傳統(tǒng)慣性的技術思維。
[0003]由圖1分析惠斯登電橋原理在溫度控制技術中的應用，r1、r2、r3為固定電阻，r4S熱敏電阻，即隨溫度變化的電阻，初始條件下該電橋為等臂電橋，T1= r 2= r 3= r 4,當敏感電阻^阻值發(fā)生變化時就會引起b、d兩端電壓的變化，通過測量電壓從而達到測量Ar1，但是由于計算原理，測量出來的數(shù)據(jù)精確程度與△巧本身的大小有關，而目前常用的惠斯通電橋正是采用常規(guī)的單組惠斯通電橋，Ar1對電路的影響較大，同時存在零點漂移的影響，因此現(xiàn)有技術測量的精度不尚，具有一定的誤差。
[0004]這些陳舊技術的歷史已有60年，除了參比測量法，現(xiàn)在又有了新一代智能化技術，但分析儀的穩(wěn)定性卻仍然停滯在十分落后的水平，例如某大型國企的新一代智能化熱導式氫分析儀的穩(wěn)定性只能達到±2% /24h0
【實用新型內容】
[0005]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提出一種復合電橋。在原有的單組惠斯通電橋基礎上加上一組輔助電橋，并通過改變電橋的對稱形式，從而大幅度減小因敏感電阻的變化量Ar1和零點漂移的影響而造成的誤差。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型的具體方案如下；
[0007]—種復合電橋，其關鍵在于:由內側電橋和外側電橋構成，所述內側電橋由敏感測量元件R1、參比敏感元件R2、電阻R3和電阻R4組成，外側電橋由電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8組成，所述內側電橋和所述外側電橋的第一對角線上的兩端共接穩(wěn)壓電源，第二對角線上的兩端共接作為測量輸出端，且所述敏感測量元件Rl與參比測量元件R2位于所述第二對角線的同一側。
[0008]進一步的，所述的電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8均采用精密金屬膜電阻。
[0009]更進一步的，所述敏感測量元件Rl與參比測量元件R2同為熱敏電阻、光敏電阻或氣敏電阻；采用的是工作狀態(tài)下動態(tài)電阻配對的特種工藝，取代傳統(tǒng)的靜態(tài)電阻配對的陳舊工藝，為傳感器的高穩(wěn)定性提供最初的重要保障。
[0010]本實用新型的顯著效果:本實用新型的測量電路由于采用的是工作狀態(tài)下動態(tài)電阻配對的特種工藝，取代傳統(tǒng)的靜態(tài)電阻配對的陳舊工藝，抑制了零點漂移對測量輸出端的影響；將敏感測量元件Rl與參比測量元件R2設置在第二對角線的同一側，同時采用內外兩側電橋的形式，雖然其等效電橋也是一組惠斯通電橋，但通過計算不難看出，ARl對參比測量電橋的影響遠遠小于現(xiàn)有技術中ArJf參比測量電橋的影響，使整個輸出端電壓更接近于線性化，該電橋的對角線不可互換，大大提高了測量精度與穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0011]圖1是現(xiàn)有技術惠斯登電橋電路；
[0012]圖2是本實用新型的電路圖；
[0013]圖中標示為:穩(wěn)壓電源E ;上橋電流I ;測量敏感元件Rl ;參比敏感元件R2 ;精密金屬膜電阻1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8 ;電橋輸出 V。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】以及工作原理作進一步詳細說明。
[0015]如圖2所示，一種復合電橋，由內側電橋和外側電橋構成，所述內側電橋由敏感測量敏感元件R1、參比敏感元件R2、電阻R3和電阻R4組成，外側電橋由電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8組成，所述內側電橋和所述外側電橋的第一對角線上的兩端共接穩(wěn)壓電源其接點高電平為a、低電平C，第二對角線上的兩端共同作為測量輸出端其接點高電平為d、低電平為b ;且所述敏感測量元件Rl與參比測量元件R2位于所述第二對角線的同一側。所述的電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8均采用精密金屬膜電阻。
[0016]測量敏感元件Rl和參比敏感元件R2兩個一組，比起等臂電橋的四個敏感元件一組來，配對已經相對容易得多。采用工作溫度下動態(tài)電阻溫度系數(shù)配對的特種工藝，取代傳統(tǒng)的低溫靜態(tài)電阻配對的陳舊工藝，為傳感器的高穩(wěn)定性提供最初的重要保障。
[0017]在傳感器實際生產中，如果穩(wěn)定性的檢驗數(shù)據(jù)還不能令人滿意時，可以按需要調整輔助電橋R5或R6的電阻值，能微小改變電阻類敏感元件工作狀態(tài)下的電阻溫度系數(shù)，使傳感器的測量敏感元件和參比敏感元件的真實電阻溫度系數(shù)趨于相等，以此抑制零點漂移的影響，使傳感器不良的穩(wěn)定性得到后期校正，達到更高的穩(wěn)定性。
[0018]以溫度測量電路為例，結合附圖2可以看出，在具體實施過程中，采用溫敏電阻作為敏感測量元件Rl和參比敏感元件R2，電源E采用穩(wěn)壓直流電源，R3、R4、R5、R6、R7、R8均采用精密金屬膜電阻，ac為電源輸入端，bd為輸出測量端V。設置敏感測量元件R1、參比敏感元件R2以及精密金屬膜電阻的阻值，使整個電橋達到輸出平衡。當環(huán)境溫度發(fā)生變化時，可以看見輸出端電壓為一條直線，因此可得到該復合電橋比現(xiàn)有的惠斯通電橋具有更高精確度的穩(wěn)定性。
[0019]上面對本實用新型進行了詳細的介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有靈活改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型方案的限制。
【主權項】
1.一種復合電橋，其特征在于:由內側電橋和外側電橋構成，所述內側電橋由敏感測量元件Rl、參比敏感元件R2、電阻R3和電阻R4組成，外側電橋由電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8組成，所述內側電橋和所述外側電橋的第一對角線上的兩端共接穩(wěn)壓電源，第二對角線上的兩端共接作為測量輸出端，且所述敏感測量元件Rl與參比測量元件R2位于所述第二對角線的同一側。2.如權利要求1所述的一種復合電橋，其特征在于:所述電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8均采用精密金屬膜電阻。3.如權利要求1所述的一種復合電橋，其特征在于:所述敏感測量元件Rl與參比敏感元件R2同為熱敏電阻、光敏電阻或氣敏電阻。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電子電路技術，具體涉及一種復合電橋。所述復合電橋由內側電橋和外側電橋構成，內側電橋由敏感測量敏感元件R1、參比敏感元件R2、電阻R3和電阻R4組成，外側電橋由電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8組成，內側電橋和外側電橋的第一對角線上的兩端共接穩(wěn)壓電源，第二對角線上的兩端共同作為測量輸出端，且所述敏感測量元件R1與參比測量元件R2位于所述第二對角線的同一側。該復合電橋的對角線不可互換，其結構簡單、測量的精度與穩(wěn)定性更高。
【IPC分類】G01K7/16
【公開號】CN204788706
【申請?zhí)枴緾N201520494649
【發(fā)明人】李清玲, 彭軍, 姚立忠, 唐德東, 陳承源, 金義忠, 孫小媛, 周謀, 李太福, 陳國榮, 楊永龍, 梅青平
【申請人】重慶科技學院
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月9日