一种非差动双臂半桥电桥的非线性校正电路的制作方法

本实用新型涉及过程检测领域，特别是涉及一种非差动双臂半桥电桥的非线性校正电路。

背景技术：

传感器电桥电路是一种重要的信号检测变换电路，在信号检测中得到广泛应用。电桥电路包含四个桥臂电阻，其中变化的桥臂电阻可以是单臂，也可以是双臂或四臂，因此在工程实际中可灵活地加以选用。同时电桥电路的形式，使其具有很强的抗环境干扰特别是温度干扰的特性，当环境温度发生变化时，引起桥臂电阻变化是相同的，不会使电桥产生电压输出。因此，在传感器信号处理电路中，电桥电路是一种应用广泛的电路。

当电桥采用非差动双臂半桥的工作形式时，电桥的输出电压与桥臂电阻变化之间呈现非线性关系,致使对系统的分析处理复杂化。本实用新型，针对具有非线性输入输出特性的非差动双臂半桥电桥电路给出了基于单运放的非线性校正电路，校正电路都充分地利用了运放的“虚短”和“虚断”特性，可以完全消除非线性误差、提高输出灵敏度。

技术实现要素：

本实用新型所采用的技术方案是：

一种非差动双臂半桥电桥的非线性校正电路由非差动双臂半桥电桥、运放和直流电源构成。

非差动双臂半桥电桥的四个桥臂由二个阻值为R的固定电阻和二个阻值为R+ΔR传感器电阻组成，一条支路为直流电源u_s正端先串接一个阻值为R+ΔR传感器再串接一个阻值为R的固定电阻后接到直流电源u_s的负端，运放的同相端接在这二个电阻的中间；另一条支路为直流电源u_s正端先串接一个阻值为R的固定电阻再串接一个阻值为R+ΔR传感器电阻后接到运放的输出端，运放的反相端接在这二个电阻的中间；运放的输出为非差动双臂半桥电桥输出信号u_o。

工作过程是：电路利用运放的“虚短”和“虚断”特性，将电桥二条支路的中间点电压都相等为而流经二个传感器桥臂电阻R+ΔR的电流都为因此当ΔR发生变化时，输出电压为

本实用新型的有益技术效果是：可以完全消除非线性误差、提高输出灵敏度，具有简单易用的特点。

附图说明

附图1是非差动双臂半桥电桥的单运放非线性校正电路。

附图2是普通的非差动双臂半桥电桥电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型装置的具体实施方式做进一步说明。

利用一个运算放大器，构成附图1所示的单运放非线性校正电桥电路，可以完全校正附图2所示的普通的非差动双臂半桥电桥电路的非线性特性。

由附图1可知，利用叠加定理及运放的“虚短”和“虚断”特性，可得同相端电压与反相端电压相等，为：

由上式得到：

电路的灵敏度为

由附图2可知，普通的非差动双臂半桥电桥电路的输出电压u_o，为：

由上式可知，普通的非差动双臂半桥电桥电路的输出电压u_o与ΔR之间呈非线性关系。当ΔR＜＜R时，uo与ΔR之间呈近似线性关系，电路的灵敏度为

比较式(2)和式(3)，可发现附图1电路的u_o与ΔR之间的关系呈线性，且电路的灵敏度较附图2增加一倍。

观察附图1可以看出，电路利用运放的“虚短”和“虚断”特性，将电桥二条支路的中间点电压都相等为而流经二个传感器桥臂电阻R+ΔR的电流都为因此当ΔR发生变化时，输出电压为输出电压uo也成比例地发生变化。

本实用新型提供了一种非差动双臂半桥电桥的单运放非线性校正电路具有线路简单、非线性校正效果好特点。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。