本发明专利技术公开了一种高精度应变传感器模拟器，包括外接测量仪表的传感器接口、温度传感器、依次连接并构成回路的精密电阻网络、基准电压变换电路、第一多路分压电路、基准电压放大电路、DA转换电路和第二多路分压电路，所述模拟器还包括PWM电路和控制系统，所述控制系统分别连接所述温度传感器、第一多路分压电路、DA转换电路、第二多路分压电路和PWM电路，所述PWM电路还连接所述基准电压变换电路和精密电阻网络。本发明专利技术使模拟器的分辨率高于普通DAC器件的分辨率，同时使得共模电压的变化不影响模拟器的输出，另外通过增加的一个极大电阻还能对模拟器的零点进行修正。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高精度应变传感器模拟器。
技术介绍
在生产、检修、检验各种以应变式传感器输出为输入信号的测量仪表时，通常要用高准确度稳压电源作为标准信号来测量仪表的各项误差。一方面高准确度稳压电源的价格较贵，要与高准确度电压表配合使用，不便于现场使用。因此，在生产实践的过程中，往往需要采用传感器模拟器来检验、试验测量仪表。因此，本申请的申请人与他人共同申请过专利申请号为CN03245772. 3的专利《高准确度应变传感器模拟器》。但是，原专利采用DAC电路的输出通过精密电阻加到精密电阻网络，从而模拟器的分辨率即满量程的内码数不大于DAC的分辨率；同时，原专利中DAC电路的输出电压是相对于激励电源的负极，因此精密电阻网络的确定的共模电压的变化会造成模拟器零点输出和满量程输出的变化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种高精度应变传感器模拟器，本专利技术通过DA转换电路加上PWM电路的方案，通过控制系统的控制，使模拟器的分辨率高于 DAC器件的分辨率，提高了模拟器的分辨率，同时通过增加的阻值极大的电阻能对模拟器的零点进行修正。实现上述目的的技术方案是一种高精度应变传感器模拟器，包括外接测量仪表的传感器接口(1)、温度传感器 (10)、依次连接并构成回路的精密电阻网络O)、基准电压变换电路(3)、第一多路分压电路G)、基准电压放大电路(5)、DA转换电路(6)和第二多路分压电路(7)，所述模拟器还包括PWM电路(8)和控制系统(9)，其中控制系统(9)，分别连接温度传感器(10)、第一多路分压电路G)、DA转换电路 (6)、第二多路分压电路(7)和PWM电路(8)；该控制系统(9)有三个功能，第一，用于接收所述第一多路分压电路(4)输出的一路分压信号，并依据该分压信号测量输入模拟器的激励电压值，控制多路分压电路(4)选择合适的分压比，使DA转换电路(6)的参考电压在合适的范围内，输出第一、第二控制信号分别至所述第一多路分压电路(4)和第二多路分压电路(7)；第二，该控制系统(9)按照预先设定的输出信号设定值控制所述DA转换电路(6) 的输出值；第三，发送PWM信号至所述PWM电路⑶；PWM电路(8)，连接基准电压变换电路(3)、精密电阻网络(2)和控制系统(9)；该 PWM电路(8)分别接收来自所述基准电压变换电路(3)的基准电压和来自所述控制系统的PWM信号，在该PWM信号的脉冲占空比为1的情况下，所述PWM电路(8)的输出电压经精密电阻网络⑵产生一信号电压，该信号电压等于DA转换电路(6)的1个内码在精密电阻网络(2)上产生的电压。上述的高精度应变传感器模拟器，其中，所述精密电阻网络( 包括第一至第六电阻，第一电阻、第三电阻、第五电阻依次串联，第一电阻、第二电阻、第四电阻、第六电阻依次串联，第四电阻、第六电阻的连接点和第三电阻、第五电阻的连接点相连，其中第一电阻和第二电阻的阻值相等；第四电阻用来形成负零点输出信号，以对模拟器的零点进行细微的调整；第五电阻、第六电阻分别为第二多路分压电路(7)和PWM电路 (8)的输出信号的分压电阻。上述的高精度应变传感器模拟器，其中，所述PWM电路(8)在所述PWM信号的脉冲占空比为1的情况下，输出电压经精密电阻网络⑵在所述第三电阻上产生一信号电压，该信号电压等于DA转换电路(6)的1个内码在所述第三电阻上产生的电压。上述的高精度应变传感器模拟器，其中，所述第五电阻和第三电阻间的分压为模拟器的输出电压，所述第三电阻与第一电阻、第二电阻的连接点为模拟器输出电压的基准点；所述第五电阻、第三电阻间的连接点和所述第三电阻、第一电阻、第二电阻间的连接点分别通过传感器接口(1)与所述测量仪表连接。上述的高精度应变传感器模拟器，其中，所述控制系统(9)接收所述第一多路分压电路(4)输出的一路分压信号，并依据该分压信号输出第一控制信号至所述第一多路分压电路G)，使该第一多路分压电路(4)输出的另一路分压信号经过基准电压放大电路(5) 放大后作为所述DA转换电路(6)中且在要求电压范围内的正参考电压。上述的高精度应变传感器模拟器，其中，所述控制系统(9)按照预先设定的输出信号设定值控制所述DA转换电路(6)的输出值，并根据接收自所述第一多路分压电路(4) 输出的一路分压信号，输出第二控制信号控制所述第二多路分压电路(7)，使该第二多路分压电路(7)输出与输入模拟器的传感器激励电压值和输出信号设定值的乘积成正比的电压，并将该电压送至精密电阻网络O)。上述的高精度应变传感器模拟器，其中，所述控制系统(9)根据温度传感器(10) 的测量数据，对DA转换电路(6)的输出信号进行修正。本专利技术的有益效果是本专利技术的高精度应变传感器模拟器通过DA转换电路加上 PWM电路的方案，通过控制系统的控制，使模拟器的分辨率高于DAC器件的分辨率；同时，DA 转换电路的输出电压是相对于模拟器输出电压的基准点，因此经精密电阻网络的确定的共模电压的变化对模拟器输出没有影响；另外，本专利技术用一个阻值极大的电阻形成一个非常小的负零点信号，能对模拟器的零点进行修正。附图说明图1是本专利技术的高精度应变传感器模拟器的原理方框图；图2是本专利技术的高精度应变传感器模拟器的的电路原理图。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。请参阅图1，本专利技术的一种高精度应变传感器模拟器，该模拟器包括传感器接口 1、精密电阻网络2、基准电压变换电路3、第一多路分压电路4、基准电压放大电路5、DA转换电路6、第二多路分压电路7、PWM(脉宽调制)电路8、控制系统9和温度传感器10，其中外部的测量仪表(图中未示)通过传感器接口 1与该模拟器连接，传感器接口 1 连接精密电阻网络2;精密电阻网络2、基准电压变换电路3、第一多路分压电路4、基准电压放大电路5、 DA转换电路6和第二多路分压电路7依次连接并构成回路；控制系统9分别连接温度传感器10、第一多路分压电路4、DA转换电路6、第二多路分压电路7和PWM电路8 ；PWM电路8还连接基准电压变换电路3和精密电阻网络2。请参阅图2，精密电阻网络2包括第一至第六电阻(R1-R6)，第一电阻Rl和第三电阻R3、第五电阻R5依次串联，第一电阻Rl和第二电阻R2、第四电阻R4、第六电阻R6依次串联，第四电阻R4、第六电阻R6的连接点和第三电阻R3、第五电阻R5的连接点相连，其中第一电阻Rl和第二电阻R2的阻值相等，使得第一电阻Rl和第二电阻R2的连接点上的共模电压为从传感器接口 1输入的激励电压的1/2 ；第三电阻R3的阻值略大于模拟器的输出阻抗，以满足对模拟器输出阻抗的要求；第四电阻R4的阻值极大，用来形成非常小的负零点输出信号，以对模拟器的零点进行细微的调整；第五电阻R5、第六电阻R6分别为第二多路分压电路7和PWM电路8的输出信号的分压电阻。基准电压变换电路3包括第一、第二运算放大器(U1、U》及第七至第十电阻 (R7-R10)，其中第二运算放大器U2输出的基准电压送入第一多路分压电路4和PWM电路8 ；第一运算放大器Ul连接第一电阻Rl和第二电阻R2的连接点，第一电阻Rl和第二电阻R2的连接点上的共模电压经第一运算放大器Ul输出，作为DA转换电路6中的负参考电压Vrev-。本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种高精度应变传感器模拟器，包括外接测量仪表的传感器接口（１）、温度传感器（１０）、依次连接并构成回路的精密电阻网络（２）、基准电压变换电路（３）、第一多路分压电路（４）、基准电压放大电路（５）、ＤＡ转换电路（６）和第二多路分压电路（７内码在精密电阻网络（２）上产生的电压。电路（８）分别接收来自所述基准电压变换电路（３）的基准电压和来自所述控制系统（９）的ＰＷＭ信号，在该ＰＷＭ信号的脉冲占空比为１的情况下，所述ＰＷＭ电路（８）的输出电压经精密电阻网络（２）产生一信号电压，该信号电压等于ＤＡ转换电路（６）的１个多路分压电路（７）；第二，该控制系统（９）按照预先设定的输出信号设定值控制所述ＤＡ转换电路（６）的输出值；第三，发送ＰＷＭ信号至所述ＰＷＭ电路（８）；ＰＷＭ电路（８），连接基准电压变换电路（３）、精密电阻网络（２）和控制系统（９）；该ＰＷＭ接收所述第一多路分压电路（４）输出的一路分压信号，并依据该分压信号测量输入模拟器的激励电压值，控制多路分压电路（４）选择合适的分压比，使ＤＡ转换电路（６）的参考电压在合适的范围内，输出第一、第二控制信号分别至所述第一多路分压电路（４）和第二），其特征在于，所述模拟器还包括ＰＷＭ电路（８）和控制系统（９），其中：控制系统（９），分别连接温度传感器（１０）、第一多路分压电路（４）、ＤＡ转换电路（６）、第二多路分压电路（７）和ＰＷＭ电路（８）；该控制系统（９）有三个功能，第一，用于...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐平均，
申请(专利权)人：上海耀华称重系统有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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