本發(fā)明屬于工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域，涉及一種電路，特別涉及一種適于接地式阻敏傳感器的精密電流源控制電路，適用于各類(lèi)要求將阻敏傳感器一端接地的測(cè)控應(yīng)用場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
諸如電阻應(yīng)變片、熱電阻等各類(lèi)阻敏傳感器應(yīng)用范圍廣泛，而此類(lèi)傳感器供電電源的類(lèi)型與性能則取決于不同應(yīng)用場(chǎng)合的需求，但電源性能都對(duì)阻敏傳感器的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生重大影響，尤其在要求阻敏傳感器的一端要與后續(xù)信號(hào)處理電路共地連接的應(yīng)用場(chǎng)合中，對(duì)阻敏傳感器供電電源的要求也更高。目前，在阻敏傳感器供電方面的常用方案及其不足之處主要在于：(1)方案1：采用恒壓源供電，恒壓電源電路簡(jiǎn)單，但電源特別是開(kāi)關(guān)電源電壓中客觀(guān)存在的噪聲以及線(xiàn)路壓降等都將對(duì)阻敏傳感器的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，甚至危及整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。(2)方案2：基于在阻敏傳感器的末端經(jīng)電流采樣電阻接地進(jìn)行檢測(cè)電流的穩(wěn)流供電方案，該電路也易于實(shí)現(xiàn)，但阻敏傳感器處于浮地狀態(tài)，不符合要求傳感器一端需接地的應(yīng)用場(chǎng)合。(2)方案3：基于隔離式霍爾電流傳感器檢測(cè)電流的穩(wěn)流供電電源，在此方案中，盡管阻敏傳感器的一端可以接地，但電路復(fù)雜、體積大、成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種適于接地式阻敏傳感器的精密電流源控制電路。該電路基于大電流輸出的驅(qū)動(dòng)運(yùn)放與精密采樣電阻，采用高阻跟隨器檢測(cè)采樣電阻上的壓差進(jìn)行低噪聲、高精度穩(wěn)流供電控制的電路處理方案，該發(fā)明電路中的阻敏傳感器一端可接地，以便于后續(xù)信號(hào)處理。該電路器件少、體積小，易于微型化、芯片化。
本發(fā)明包括指令緩沖電路、恒流控制電路。
指令緩沖電路包括指令跟隨器IC1、指令電位器RP1、穩(wěn)壓管DW1、限流電阻R1、穩(wěn)壓電容C1，指令跟隨器IC1的正輸入端IN+端與指令電位器RP1的中心端連接，指令電位器RP1的一端與穩(wěn)壓管DW1的陰極、限流電阻R1的一端、穩(wěn)壓電容C1的一端連接，指令電位器RP1的另一端接地，穩(wěn)壓管DW1的陽(yáng)極接地，穩(wěn)壓電容C1的另一端接地，限流電阻R1的另一端與電路正電源端VCC端連接，指令跟隨器IC1的負(fù)輸入端IN-端與IC1的輸出端OUT端、給定電阻R2的一端連接，指令跟隨器IC1的正電源端VCC端與電路正電源端VCC端連接，指令跟隨器IC1的負(fù)電源端VSS端與電路負(fù)電源端VSS端連接。
恒流控制電路包括驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2、正端跟隨器IC3、負(fù)端跟隨器IC4、給定電阻R2、正端電阻R3、接地電阻R4、負(fù)端電阻R5、采樣電阻R6、穩(wěn)流電感L1、阻敏傳感元件SR1，給定電阻R2的另一端與驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2的正輸入端IN+端、正端電阻R3的一端連接，驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2的負(fù)輸入端IN-端與接地電阻R4的一端、負(fù)端電阻R5的一端連接，接地電阻R4的另一端接地，驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2的輸出端OUT端與負(fù)端跟隨器IC4的正輸入端IN+端、采樣電阻R6的一端連接，驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2的正電源端VCC端與電路正電源端VCC端連接，驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2的負(fù)電源端VSS端與電路負(fù)電源端VSS端連接，負(fù)端跟隨器IC4的負(fù)輸入端IN-端與IC4的輸出端OUT端、負(fù)端電阻R5的另一端連接，負(fù)端跟隨器IC4的正電源端VCC端與電路正電源端VCC端連接，負(fù)端跟隨器IC4的負(fù)電源端VSS端與電路負(fù)電源端VSS端連接，正端電阻R3的另一端與正端跟隨器IC3的輸出端OUT端、IC3的負(fù)輸入端IN-端連接，正端跟隨器IC3的正輸入端IN+端與采樣電阻R6的另一端、穩(wěn)流電感L1的一端連接，穩(wěn)流電感L1的另一端與阻敏傳感元件SR1的一端、信號(hào)輸出端Uout端連接，阻敏傳感元件SR1的另一端接地，正端跟隨器IC3的正電源端VCC端與電路正電源端VCC端連接，正端跟隨器IC3的負(fù)電源端VSS端與電路負(fù)電源端VSS端連接。
本發(fā)明的有益效果如下：
本發(fā)明利用大電流輸出的驅(qū)動(dòng)運(yùn)放與精密采樣電阻、穩(wěn)流電感等常規(guī)器件，實(shí)現(xiàn)對(duì)一端需接地的阻敏傳感器進(jìn)行低噪聲、高精度的穩(wěn)流供電控制，該方法電路簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、體積小、成本低、可靠性高、通用性好、易芯片化與產(chǎn)品化。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，一種適于接地式阻敏傳感器的精密電流源控制電路，包括指令緩沖電路、恒流控制電路。
指令緩沖電路包括指令跟隨器IC1、指令電位器RP1、穩(wěn)壓管DW1、限流電阻R1、穩(wěn)壓電容C1，指令跟隨器IC1的正輸入端IN+端與指令電位器RP1的中心端連接，指令電位器RP1的一端與穩(wěn)壓管DW1的陰極、限流電阻R1的一端、穩(wěn)壓電容C1的一端連接，指令電位器RP1的另一端接地，穩(wěn)壓管DW1的陽(yáng)極接地，穩(wěn)壓電容C1的另一端接地，限流電阻R1的另一端與電路正電源端VCC端連接，指令跟隨器IC1的負(fù)輸入端IN-端與IC1的輸出端OUT端、給定電阻R2的一端連接，指令跟隨器IC1的正電源端VCC端與電路正電源端VCC端連接，指令跟隨器IC1的負(fù)電源端VSS端與電路負(fù)電源端VSS端連接。
恒流控制電路包括驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2、正端跟隨器IC3、負(fù)端跟隨器IC4、給定電阻R2、正端電阻R3、接地電阻R4、負(fù)端電阻R5、采樣電阻R6、穩(wěn)流電感L1、阻敏傳感元件SR1，給定電阻R2的另一端與驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2的正輸入端IN+端、正端電阻R3的一端連接，驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2的負(fù)輸入端IN-端與接地電阻R4的一端、負(fù)端電阻R5的一端連接，接地電阻R4的另一端接地，驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2的輸出端OUT端與負(fù)端跟隨器IC4的正輸入端IN+端、采樣電阻R6的一端連接，驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2的正電源端VCC端與電路正電源端VCC端連接，驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2的負(fù)電源端VSS端與電路負(fù)電源端VSS端連接，負(fù)端跟隨器IC4的負(fù)輸入端IN-端與IC4的輸出端OUT端、負(fù)端電阻R5的另一端連接，負(fù)端跟隨器IC4的正電源端VCC端與電路正電源端VCC端連接，負(fù)端跟隨器IC4的負(fù)電源端VSS端與電路負(fù)電源端VSS端連接，正端電阻R3的另一端與正端跟隨器IC3的輸出端OUT端、IC3的負(fù)輸入端IN-端連接，正端跟隨器IC3的正輸入端IN+端與采樣電阻R6的另一端、穩(wěn)流電感L1的一端連接，穩(wěn)流電感L1的另一端與阻敏傳感元件SR1的一端、信號(hào)輸出端Uout端連接，阻敏傳感元件SR1的另一端接地，正端跟隨器IC3的正電源端VCC端與電路正電源端VCC端連接，正端跟隨器IC3的負(fù)電源端VSS端與電路負(fù)電源端VSS端連接。
本發(fā)明所使用的包括指令跟隨器IC1、驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2、正端跟隨器IC3、負(fù)端跟隨器IC4、穩(wěn)壓管DW1、采樣電阻R6等在內(nèi)的所有器件均采用現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，可以通過(guò)市場(chǎng)取得。例如：上述跟隨器和運(yùn)放都可采用TLE2064，穩(wěn)壓管采用AD589、采樣電阻采用0.1％精度的精密金屬膜電阻等。
本發(fā)明中的主要電路參數(shù)整定原則如下：
(1)給定電阻R2、正端電阻R3、接地電阻R4、負(fù)端電阻R5間的阻值配合關(guān)系如式(1)、式(2)所示。
R2＝R4 (1)
R3＝R5 (2)
(2)設(shè)：穩(wěn)壓管DW1的穩(wěn)壓值為UDW，則流過(guò)阻敏傳感元件的供電電流IS如式(3)、式(4)所示，其中的給定電壓UW由指令電位器RP1進(jìn)行調(diào)整。
IS＝UW(R3/R2R6) (3)
UW＝0～UDW (4)
本發(fā)明工作過(guò)程如下：
如圖1所示，本發(fā)明圖1中的給定電壓UW來(lái)自穩(wěn)壓管DW1電壓UDW經(jīng)由指令電位器RP1調(diào)節(jié)及指令跟隨器IC1后的輸出，再經(jīng)由以驅(qū)動(dòng)運(yùn)放IC2、正端跟隨器IC3、負(fù)端跟隨器IC4、采樣電阻R6、穩(wěn)流電感L1等為主的恒流控制電路后向一端接地的阻敏傳感元件SR1提供低噪聲、高精度的恒流電流IS，其中，穩(wěn)流電感L1用于對(duì)電流噪聲的濾波，此外，采用如圖1所示的由正端跟隨器IC3、負(fù)端跟隨器IC4對(duì)采樣電阻R6的兩端電壓進(jìn)行反饋的方法，因不會(huì)對(duì)輸出電流產(chǎn)生分流作用，故可實(shí)現(xiàn)精密恒流控制，以提高阻敏傳感器的檢測(cè)性能。