CN102368086B - 一种惠斯通电桥补偿电阻的测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种惠斯通电桥补偿电阻的测试方法，其特征在于包括以下步骤：a.在惠斯通电桥各桥臂电阻两端，分别并连接一个由电流表和开关组成的并联支路；b.每次只有一个电流表接通工作，分别测得每一个桥臂电阻对应的电流I1、I2、I3和I4，然后利用公式或计算得出R的阻值。本发明与现有技术相比，其显著优点是：通过电学测试电路以及数学公式变换，可以精确计算出需要在桥臂上补偿的电阻值，计算方法可编程价值高，易于在测试系统上开发，实现在线生产的大规模测试，从而高效的解决问题。

Description

一种惠斯通电桥补偿电阻的测试方法
技术领域：
本发明涉及电子电路测试领域，具体涉及一种惠斯通电桥补偿电阻的测试方法。
背景技术：
在集成电路、传感器等诸多电子产品中，经常会用到一种叫做惠斯通电桥的电路如图1，图1中四个电阻阻值完全相同的情况下，节点2与节点5之间的电压Vout=0。然而在实际使用中，由于工艺条件等因素的影响，四个电阻的阻值会有差异，导致Vout≠0，此时可以在惠斯通电桥的桥臂端即R2或R3上并联电阻R使得Vout=0。现有的技术手段是通过人工调节并联电阻R，使得Vout=0，然后测试R的数值，即为补偿电阻值。此种方法不够精确，难以适应大批量生产测试。
发明内容：
本发明的目的是解决传统的测量方法精确性差，难以适应大批量生产测试的问题，提供一种快速、精确测量惠斯通电桥补偿电阻的测试方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案:
一种惠斯通电桥补偿电阻的测试方法，其特征在于包括以下步骤：
a、在惠斯通电桥各桥臂电阻两端，分别并连接一个由电流表和开关组成的并联支路；
b、每次只有一个电流表接通工作，分四次分别测得每一个桥臂电阻对应的电流I1、I2、I3和I4，如果V25＞0利用公式                                               计算得出R的阻值且并联在R2两端，如果V25＜0利用公式计算得出R的阻值且并联在R3两端。
计算得到的R即为补偿电阻值，根据电路的实际情况并联在R2或R3两端。
本发明的本质是利用电流表内阻远远小于待测电阻的特点，将补偿电阻的测试工作转移到惠斯通电桥各桥臂短路电流的测试工作上，再通过电学理论推导与数学公式变换，计算出补偿电阻的精确值。
本发明的优点：
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明完成了由惠斯通电桥为基本结构的电子产品在补偿电阻方面的测试。能够通过电学测试电路以及数学公式变换，计算出需要在桥臂上补偿的电阻值，计算方法可编程价值高，易于在测试系统上开发，实现在线生产的大规模测试，从而高效的解决问题。
附图说明：
图1是本发明涉及的惠斯通电桥的电路；
图2是本发明的惠斯通电桥补偿电阻的测试电路原理图。
具体实施方式：
本发明提供的一种惠斯通电桥补偿电阻的测试方法，如图2所示：
1.    在节点2和节点4之间接入电流表，即图2中开关S1闭合其余开关全部断开，电流表测得数值为I1，由图2可知R1＝；
2.    在节点1和节点2之间接入电流表，即图2中开关S2闭合其余开关全部断开，电流表测得数值为I2，由图2可知R2＝；
3.    在节点1和节点5之间接入电流表，即图2中开关S3闭合其余开关全部断开，电流表测得的数值为I3，由图2可知R3＝；
4.    在节点4和节点5之间接入电流表，即图2中开关S4闭合其余开关全部断开，电流表测得的数值为I4,由图2可知R4＝；
通过以上测试得到四个电流值。如图1，由于需要补偿电阻的惠斯通电桥节点2电压与节点5电压不相等，故以节点4电压为参考电压，若节点2电压大于节点5电压时，参见方案1，若节点5电压大于节点2电压时，参见方案2。
方案1：若节点2电压大于节点5电压即V25＞0，需要在R2的两端并联电阻R如图2所示，由于加入补偿电阻R后Vout=0，得
                          (1)
将之前得到的R1＝，R2＝，R3＝，R4＝带入公式（1），化简得
                          (2)
计算得到的R即为补偿电阻值。
方案2：若节点5电压大于节点2电压即V25＜0，需要在R3的两端并联电阻R如图2所示，由于加入补偿电阻R后Vout=0，得
                           (3)
将之前得到的R1＝，R2＝，R3＝，R4＝带入公式(3)，化简得
                          (4)
计算得到的R即为补偿电阻值。
由于本方法利用了电流表内阻远远小于被测电阻的特点，即桥臂电阻须大于电流表内阻两个数量级。

Claims (1)

1.一种惠斯通电桥补偿电阻的测试方法，其特征在于包括以下步骤：
a、在惠斯通电桥各桥臂电阻两端，分别并连接一个由电流表和开关组成的并联支路；
b、每次只有一个电流表接通工作，分别测得每一个桥臂电阻对应的电流I1、I2、I3和I4，然后利用公式                                               或计算得出R的阻值。
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