专利名称：用于振动测量电路的零漂模拟校准系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及零漂模拟校准系统，尤其涉及一种用于振动测量电路的零漂模拟校准系统。
背景技术：
振动测量电路是发电机振动测量的基础电路，其性能的优劣直接关系到发电机设备的安全使用。振动测量电路中对零漂的测量、补偿、校准是控制测量系统精度的主要手段。现有技术的校准方法是手动调整可变电阻，手动输入修正值。但这种方法速度慢、 效率低、精度差，而且由于振动测量电路有多个放大器，所以比较费时费力，工作效率较低， 无法普遍使用该校准方法。产品的可靠性、一致性都无法保证。
发明内容
为了克服上述之不足，本发明目的在于提供一种用于振动测量电路的零漂模拟校准系统，它可以完全校准振动测量电路有多个放大器布线和计算测量造成的误差，提高检测精度。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是用于振动测量电路中的零漂模拟校准系统，其特征在于，其包括DSP控制器、依次串联的恒流源电路、标准电阻及标准电阻模拟电路，所述的标准电阻两端并联有所述的第一差分放大电路，所述的标准电阻模拟电路两端并联有第二差分放大电路，所述的第一差分放大电路的输出端及第二差分放大电路的输出端连接有第三差分放大电路，所述第一差分放大电路的输出端及第三差分放大电路的输出端均反馈连接于DSP控制器，其中所述的恒流源电路从电源Vcc取得电能，并根据 DSP控制器提供的给定电流数值，输出相应的恒定电流；所述的DSP控制器根据标准零漂输出相应的电流值给标准电阻模拟电路，该DSP控制器分别采集第一差分放大电路以及第三差分放大电路的输出信号。所述的标准电阻为100 Ω标准电阻。所述的标准电阻模拟电路为与标准电阻对应的100 Ω标准电阻模拟电路。所述的标准电阻上下两端形成的电压为V2，VI，第一差分放大电路的输出电压VA = K(V2-V1)，K为放大倍数。所述的标准电阻模拟电路上下两端形成的电压为VI，V0，第二差分放大电路将标准电阻模拟电路上的电压进行放大，输出电压VB = K (VI-VO)，K为放大倍数，第三差分放大电路的输出电压VO = VA-VB。所述的DSP控制器还用于采集第三差分放大电路的输出信号V0，根据放大倍数K 获得对应的零漂VA。
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。图1是本发明用于振动测量电路的零漂模拟校准系统的较佳实施例的结构示意图。
具体实施例方式请参阅图1，图中示出了本发明的用于振动测量电路的零漂模拟校准系统，它包括 DSP控制器1、恒流源电路2、标准电阻3、标准电阻模拟电路4、第一差分放大电路5、第二差分放大电路6和第三差分放大电路7，标准电阻3和标准电阻模拟电路4与恒流源电路2串联，两者流过的电流是完全一致的，其中恒流源电路2从电源Vcc取得电能，并根据DSP控制器1提供的给定电流数值，产生流过标准电阻3和标准电阻模拟电路1的相应恒定电流，电流值不超过5mA ；标准电阻3接收来自恒流源电路2的输出信号，并且输出信号给标准电阻模拟电路4，该标准电阻3两端并联有第一差分放大电路5，标准电阻3上下两端形成的电压为V2， VI，第一差分放大电路5将标准电阻3上的电压进行放大，输出电压VA = K(V2-V1)，K为放大倍数，电压VA由DSP控制器1进行采样；标准电阻模拟电路4根据DSP控制器1提供的给定电阻值，模拟出相应的电阻RS， 该标准电阻模拟电路4两端并联有第二差分放大电路6，标准电阻模拟电路4上下两端形成的电压为V1，V0，第二差分放大电路6将标准电阻模拟电路4上的电压进行放大，输出电压 VB = K(VI-VO)，K为放大倍数，；第三差分放大电路7的输入端分别与第一差分放大电路5以及第二差分放大电路 6的输出端相连，第三差分放大电路的输出电压VO = VA-VB,由于VA，VB的放大倍数是一致的，VA, VB的差异在于标准电阻3的误差和引线的误差以及放大器零漂；DSP控制器1输出给定电流值给恒流源电路2，并且根据标准零漂输出相应的电阻值给标准电阻模拟电路4，该DSP控制器1分别采集第一差分放大电路5以及第三差分放大电路7的输出信号，DSP控制器1采集第三差分放大电路7的输出信号VO后，获得对应的零漂νΔ，实测信号为V0-VA。本实施例中，标准电阻3为100 Ω标准电阻，标准电阻模拟电路为与标准电阻3对应的100 Ω标准电阻模拟电路。下面将举例说明，例如恒流源电路2由场效应管3DJ8和运放LM3M组成，DSP控制器1采用型号为DSP2801，给出0. 5V的电压，对应恒流源电路2输出电流为5mA，标准电阻3采用100 Ω电阻。在室温25°C时，100 Ω电阻上流过5mA的电流时产生了电压V2-V1 = 51mV。第一差分放大电路5 由 LM3M 组成，VA = K(V2_V1)，k = 20，则 VA = 1020mV。 DSP2801，采样并记录VA。DSP2801根据室温25°C，将此数值经由场效应管3DJ8组成的100 Ω标准电阻模拟电路，产生100 Ω标准电阻模拟电压VI-VO = 50mV。第二差分放大电路6 由 LM324 组成，VB = K(VI-VO)，k = 20，则 VB = IOOOmV。第三差分放大电路7由LM324组成，VO = VA-VB = 20mV。DSP2801采样到差值VO为20mV，根据VA、VB的放大倍数K得出对应的零漂VA =ImV。相比于现有技术，本发明的零漂模拟校准系统通过第三差分放大电路取出放大器零漂引起的误差，然后通过DSP控制器采样第三差分放大电路的输出VO以后自动补偿校正所述误差。其同时可校准多个放大器布线和计算测量造成的误差，故减少了电路出厂调试的工作量，加快生产效率。且减少了电路的各通道相对误差，提高测试精度的一致性。以及减少电路长期工作的漂移误差，提高产品的稳定性。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明保护范围的限制。有关本技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，而所有等同的技术方案也应归属于本发明保护的范畴之内，由各权利要求所限定。
权利要求
1.用于振动测量电路中的零漂模拟校准系统，其特征在于，其包括DSP控制器、依次串联的恒流源电路、标准电阻及标准电阻模拟电路，所述的标准电阻两端并联有所述的第一差分放大电路，所述的标准电阻模拟电路两端并联有第二差分放大电路，所述的第一差分放大电路的输出端及第二差分放大电路的输出端连接有第三差分放大电路，所述第一差分放大电路的输出端及第三差分放大电路的输出端均反馈连接于DSP控制器，其中所述的恒流源电路从电源Vcc取得电能，并根据DSP控制器提供的给定电流数值，输出相应的恒定电流；所述的DSP控制器根据标准零漂输出相应的电流值给标准电阻模拟电路，该DSP控制器分别采集第一差分放大电路以及第三差分放大电路的输出信号。
2.根据权利要求1所述的用于振动测量电路的零漂模拟校准系统，其特征在于，所述的标准电阻为100 Ω标准电阻。
3.根据权利要求2所述的用于振动测量电路的零漂模拟校准系统，其特征在于，所述的标准电阻模拟电路为与标准电阻对应的100 Ω标准电阻模拟电路。
4.根据权利要求1所述的用于振动测量电路的零漂模拟校准系统，其特征在于，所述的标准电阻上下两端形成的电压为V2，VI，第一差分放大电路的输出电压VA = K(V2-V1)， K为放大倍数。
5.根据权利要求1或4所述的用于振动测量电路的零漂模拟校准系统，其特征在于，所述的标准电阻模拟电路上下两端形成的电压为VI，V0，第二差分放大电路将标准电阻模拟电路上的电压进行放大，输出电压VB = K (VI-VO)，K为放大倍数，第三差分放大电路的输出电压 VO = VA-VB。
6.根据权利要求5所述的用于振动测量电路的零漂模拟校准系统，其特征在于，所述的DSP控制器还用于采集第三差分放大电路的输出信号V0，根据放大倍数K获得对应的零漂VA。
全文摘要
本发明公开了用于振动测量电路中的零漂模拟校准系统，其包括DSP控制器、依次串联的恒流源电路、标准电阻及标准电阻模拟电路，所述的标准电阻两端并联有所述的第一差分放大电路，所述的标准电阻模拟电路两端并联有第二差分放大电路，所述第一差分放大电路的输出端及第三差分放大电路的输出端均反馈连接于DSP控制器，并根据DSP控制器提供的给定电流数值，输出相应的恒定电流；所述的DSP控制器根据标准零漂输出相应的电流值给标准电阻模拟电路，该DSP控制器分别采集第一差分放大电路以及第三差分放大电路的输出信号。本发明可以完全校准振动测量电路中布线和计算测量造成的误差，提高测量检测精度，保证信号的准确性。
文档编号G01H11/06GK102243095SQ20101017125
公开日2011年11月16日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者徐志强 申请人:上海全方电气控制工程有限公司