【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电路，具体涉及一种双电源全桥应变放大电路。
技术介绍
1、许多精密传感器均采用惠斯通电桥电路配置，当外界作用力或压力使被测物体发生形变时，桥路中的应变片电阻发生变化，导致电桥的平衡被打破，输出一个与应变成正比的微弱电压信号(通常为毫伏级别)，该信号较弱且容易受到噪声干扰。因此，对放大电路的设计提出了极高的要求。早期的放大电路设计主要依赖于分立元件，这种设计方式受限于电路的温漂、输入偏置电流等因素，导致测量的线性度和精度相对较差。
2、尽管现在的全桥电路相比单应变片或半桥电路具有更高的灵敏度，然而，在实际应用中现有的全桥应变片技术仍存在一些缺陷；首先，在电桥激励电压方面，如果直接由外部电源(如开关电源dc/dc或ac/dc)提供，则可能会引入电源的纹波噪声，对微弱的应变片输出信号产生不良影响。其次，两路激励电压放大电路往往缺少环路补偿，导致环路不稳定，进而使得微弱的电桥输出电压也不稳定，不仅会影响测量结果的准确性，还会降低系统的稳定性和可靠性；此外，对于不同阻值的应变片组成的电桥，电桥输出电压电路缺少偏置电压可调功能，导致电路的兼容性将受到限制。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种双电源全桥应变放大电路，本申请中的电路通过采用线性稳压电源模块、电桥正激励电压放大电路模块、电桥负激励电压放大电路模块、全桥应变片模块、偏置调节模块以及应变片输出电压放大电路模块组成部分，实现了对应变片输出信号的稳定放大和精确测量；同时，该电路还具
2、为了达到上述目的，本申请采用以下技术方案：
3、一种双电源全桥应变放大电路，包括：线性稳压电源模块、电桥正激励电压放大电路模块、电桥负激励电压放大电路模块、全桥应变片模块、偏置调节模块以及应变片输出电压放大电路模块；
4、其中，所述线性稳压电源模块的第一端与所述电桥正激励电压放大电路模块的第一端连接，所述线性稳压电源模块的第二端与所述电桥负激励电压放大电路模块的第一端连接；所述电桥正激励电压放大电路模块的第二端与所述全桥应变片模块的第一端连接；所述电桥负激励电压放大电路模块的第二端与所述全桥应变片模块的第二端连接；所述偏置调节模块的第一端与所述全桥应变片模块的第一端连接，所述偏置调节模块的第二端与所述全桥应变片模块的第二端连接，所述偏置调节模块的第三端与所述应变片输出电压放大电路模块的第一端连接；所述应变片输出电压放大电路模块的第二端与所述全桥应变片模块的第一端连接，所述应变片输出电压放大电路模块的第三端与所述全桥应变片模块的第二端连接。
5、作为优选的技术方案，还包括外接恒定直流电源，通过所述外接恒定直流电源向所述全桥应变放大电路提供正极电压v+和负极电压v-。
6、作为优选的技术方案，所述恒定直流电源与所述线性稳压电源模块的第三端连接；
7、其中，所述线性稳压电源模块包括线性稳压芯片u1，所述线性稳压芯片u1将所述正极电压v+转换为5v电压或2.5v电压。
8、作为优选的技术方案，所述电桥正激励电压放大电路模块向所述全桥应变片模块提供正激励电压。
9、作为优选的技术方案，所述电桥正激励电压放大电路模块包括运算放大器u2b、电容c3、电容c4、电阻r5、电阻r6和电阻r7；
10、其中，所述运算放大器u2b第一端分别与所述电阻r5的第一端、所述电容c4的第一端、电阻r6的第一端连接；所述电阻r5的第二端与所述电容c3的第一端连接；
11、所述运算放大器u2b的第二端与负极电压v-连接；
12、所述运算放大器u2b的第三端与正极电压v+连接；
13、所述运算放大器u2b的第四端与线性稳压电源模块连接；
14、所述运算放大器u2b的第五端分别与所述电容c3的第二端、电容c4的第二端、电阻r6的第二端、电阻r7的第一端连接；所述电阻r7的第二端接地。
15、作为优选的技术方案，所述电桥负激励电压放大电路模块向所述全桥应变片模块提供负激励电压。
16、作为优选的技术方案，所述电桥负激励电压放大电路模块包括运算放大器u2a、电容c5、电容c6、电容c7、电阻r8、电阻r9和电阻r10；
17、其中，所述运算放大器u2a的第一端分别与所述电阻r8的第一端、电容c6的第一端、电阻r10的第一端连接；所述电阻r8的第二端与所述电容c5的第一端连接；
18、所述运算放大器u2a的第四端接地；
19、所述运算放大器u2a的第五端分别与所述电容c5的第二端、所述电容c6的第二端、所述电阻r9的第一端、所述电阻r10的第二端连接；所述电阻r9的第二端分别与所述电容c7的第一端、所述运算放大器u2b的第四端连接；所述电容c7的第二端接地。
20、作为优选的技术方案，所述全桥应变片模块包括可变电阻r1、可变电阻r2、可变电阻r3和可变电阻r4；
21、其中，所述可变电阻r1的第一端分别与所述运算放大器u2b的第一端、所述可变电阻r4的第一端连接；所述可变电阻r1的第二端与所述可变电阻r2的第一端连接；所述可变电阻r4的第二端与所述电阻r3的第一端连接；所述电阻r3的第二端分别与所述可变电阻r2的第二端、所述运算放大器u2a的第一端连接。
22、作为优选的技术方案，所述偏置调节模块包括可调电位计r11、电阻r12；
23、其中，所述可调电位计r11的第一端分别与所述可变电阻r1的第一端、所述可变电阻r4的第一端、所述运算放大器u2b的第一端连接；
24、所述可调电位计r11的第二端分别与所述可变电阻r2的第二端、所述可变电阻r3的第二端、所述运算放大器u2a的第一端连接；
25、所述可调电位计r11的第三端与所述电阻r12的第一端连接。
26、作为优选的技术方案，所述应变片输出电压放大电路模块包括：运算放大器u3、电容c8、电容c9、电阻r13、电阻r14、电阻r16和可调电位计r15；
27、其中，所述运算放大器u3第一端分别与所述电阻r13的第一端、电容c8的第一端连接；所述电阻r13的第二端分别与所述可调电位计r15的第一端、所述电容c9的第一端连接；所述可调电位计r15的第二端分别与所述电阻r16的第一端连接；所述电阻r16的第二端接地；所述可调电位计r15的第三端与所述电阻r14的第一端连接；
28、所述运算放大器u3的第二端与负极电压v-连接；
29、所述运算放大器u3的第三端与正极电压v+连接；
30、所述运算放大器u3的第四端分别与所述电阻r12的第二端、所述可变电阻r2的第一端、所述可变电阻r1的第二端连接；
31、所述运算放大器u3的第五端分别与所述可变电阻r3的第一端、电容c8的第二端、电容c9的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，包括：线性稳压电源模块、电桥正激励电压放大电路模块、电桥负激励电压放大电路模块、全桥应变片模块、偏置调节模块以及应变片输出电压放大电路模块；
2.根据权利要求1所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，还包括外接恒定直流电源，通过所述外接恒定直流电源向所述全桥应变放大电路提供正极电压V+和负极电压V-。
3.根据权利要求2所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，所述恒定直流电源与所述线性稳压电源模块的第三端连接；
4.根据权利要求1所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，所述电桥正激励电压放大电路模块向所述全桥应变片模块提供正激励电压。
5.根据权利要求1所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，所述电桥正激励电压放大电路模块包括运算放大器U2B、电容C3、电容C4、电阻R5、电阻R6和电阻R7；
6.根据权利要求1所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，所述电桥负激励电压放大电路模块向所述全桥应变片模块提供负激励电压。
7.根据权利要求5所述一种双
8.根据权利要求7所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，所述全桥应变片模块包括可变电阻R1、可变电阻R2、可变电阻R3和可变电阻R4；
9.根据权利要求8所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，所述偏置调节模块包括可调电位计R11、电阻R12；
10.根据权利要求9所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，所述应变片输出电压放大电路模块包括：运算放大器U3、电容C8、电容C9、电阻R13、电阻R14、电阻R16和可调电位计R15；
...【技术特征摘要】
1.一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，包括：线性稳压电源模块、电桥正激励电压放大电路模块、电桥负激励电压放大电路模块、全桥应变片模块、偏置调节模块以及应变片输出电压放大电路模块；
2.根据权利要求1所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，还包括外接恒定直流电源，通过所述外接恒定直流电源向所述全桥应变放大电路提供正极电压v+和负极电压v-。
3.根据权利要求2所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，所述恒定直流电源与所述线性稳压电源模块的第三端连接；
4.根据权利要求1所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，所述电桥正激励电压放大电路模块向所述全桥应变片模块提供正激励电压。
5.根据权利要求1所述一种双电源全桥应变放大电路，其特征在于，所述电桥正激励电压放大电路模块包括运算放大器u2b、电容c3、电容c4、电阻r5、电阻r6和电阻r7；
【专利技术属性】
技术研发人员：阮继宇，高月波，张国平，王光能，
申请(专利权)人：深圳市大族机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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