CN103323642B - 内部自检查电阻桥和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个或者多个实施例涉及一种用于执行内部自检查的电阻桥测量电路。所述电阻桥测量电路可以包括一个或者多个内部电阻器。在一个实施例中，可以配置所述电阻桥测量电路以测量所述电阻器中的一个两端的第一电压以及所述两个电阻器的组合两端的第二电压。可以将所测量的电压转换为电阻比值并且将所述电阻比值与预期值进行比较。在另一实施例中，可以配置所述电阻桥测量电路以测量所述两个电阻器的另一个两端的第三电压以及所述两个电阻器的组合两端的第四电压。可以将所测量的电压转换为相应的电阻比值，对该相应的电阻比值求和并且将求和所得的值与预期值进行比较。

Description

内部自检查电阻桥和方法
本申请为分案申请，其原申请是于2010年7月2日向中国专利局提交的专利申请，申请号为201010222804.8，发明名称为“内部自检查电阻桥和方法”。
技术领域
本发明涉及电阻桥，并且特别地，一个或者多个实施例涉及用于执行内部校准和/或验证检查的电阻桥测量电路。
背景技术
电阻桥是用于通过测量和计算电阻器之间的比值来比较电阻器的设备。例如，电阻桥可以用于确定电耦合到第二电阻器的第一电阻器的电阻值。电阻桥测量两个电阻器的电参数，并且基于该电参数，耦合到电阻桥的微处理器计算这两个电阻器的电阻比值。电阻桥可以用于使用电阻测量的宽范围的应用中，例如温度计、电阻器校准器、万用表等等。通常，电阻桥测量电路提供高精确度测量。然而，任何电路的精确度取决于该电路内部电子部件的稳定性。
为了验证电阻桥测量电路的精确度，可以执行测试或者校准。在一些情况中，可以执行线性度测试以测试电阻桥能够比较电阻器的范围的精确度。更具体地说，线性度测试可以验证测量电路精确测量输出参数的能力，例如在输入值的范围上两个电阻器两端的电压。通常，在线性度测试期间，可以执行各种测量并且与预期结果进行比较。
在现有技术中，将外部电阻器耦合到电阻桥以执行线性度测试。通常，由于通常会要求用户进行复杂的电子计算和/或将各种外部电阻器连接到电阻桥，因此很难执行线性度测试。因而，线性度测试要求用户具有相当大量的时间和技术专业知识。而且，在线性度测试期间，在测试期间小心控制电子部件的稳定性很重要。例如，在测试期间很难精确地知道电阻器的电阻。此外，进行的测量数量越大，测试就越精确。然而，由于会需要更多的计算并且会需要将更多的电阻器连接到电阻桥测量电路和/或与该电阻桥测量电路断开，这无疑增加了进行线性度测试的复杂性。因此，校准和测试电阻桥测量电路要求用户具有大量的时间和专业知识。
因此，需要能够由用户快速而容易地实施并且提供一致而精确的结果的电阻桥测量电路验证或者校准测试。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种电阻桥，包括：电流源；耦合到第二内部电阻器的第一内部电阻器，所述第一内部电阻器和所述第二内部电阻器耦合到所述电流源；测量电路，所述测量电路在第一结点和第二结点耦合到所述第一内部电阻器并且在所述第二结点和第三结点耦合到所述第二内部电阻器，所述测量电路用于测量经由所述第一结点和所述第二结点的所述第一电阻器的第一电参数、经由所述第二结点和所述第三结点的所述第二电阻器的第二电参数、以及经由所述第一结点和所述第三结点的所述第一电阻器和所述第二电阻器的组合的第三电参数；以及耦合到所述测量电路的微处理器，所述微处理器用于使用所测量的第一电参数、所测量的第二电参数以及所测量的第三电参数确定所述电阻桥是否具有线性度。
根据本发明的第二方面，提供了一种电阻桥，包括：电流源；内部电阻器系统，所述内部电阻器系统配置用于执行线性度测试，所述内部电阻器系统包括串联耦合到一起的至少两个内部电阻器，所述至少两个内部电阻器耦合到所述电流源，所述内部电阻器系统不包括任何在外部耦合到所述电阻桥的电阻器；用于耦合到所述两个内部电阻器的第一电压测量电路，所述第一电压测量电路配置为测量所述至少两个内部电阻器中的一个两端的第一电压并且测量所述至少两个内部电阻器的组合两端的第二电压；用于耦合到所述两个内部电阻器的第二电压测量电路，所述第二电压测量电路配置为测量所述至少两个内部电阻器中的另外一个内部电阻器两端的第三电压并且测量所述至少两个内部电阻器的组合两端的第四电压；以及耦合到所述第一和第二电压测量电路的微处理器，所述微处理器用于使用所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压和所述第四电压确定所述电阻桥是否具有线性度。
根据本发明的第三方面，提供了一种确定具有串联耦合到第二内部电阻器的第一内部电阻器的电阻桥的线性度的方法，包括：感应通过所述第一内部电阻器和所述第二内部电阻器的电流；在第一结点和第二结点处测量所述第一内部电阻器两端的第一电压；在所述第一结点和第三结点处测量所述第一内部电阻器和所述第二内部电阻器的组合两端的第二电压；在所述第二结点和所述第三结点处测量所述第二内部电阻器两端的第三电压；以及使用所述第一电压、所述第二电压以及所述第三电压，确定所述电阻桥是否非线性运作。
附图说明
图1A是根据本发明一实施例电阻桥测量电路在第一状态下的示意图。
图1B是根据本发明一实施例图1A中的电阻桥测量电路在第二状态下的示意图。
图2示出了根据本发明一实施例说明非线性测量电路的输出对输入信号曲线图。
图3A是根据本发明一实施例电阻桥测量电路在第一状态下的示意图。
图3B是根据本发明一实施例图3A中的电阻桥测量电路在第二状态下的示意图。
图4是根据本发明一实施例包括电阻桥测量电路的系统方框图。
具体实施方式
本发明的实施例涉及用于执行内部自检查和/或校准的电阻桥。一个或者多个实施例利用包括用于执行内部自检查测试的电阻器网络的电阻桥测量电路来校准和/或验证该电阻桥测量电路的精确度。在一个实施例中，电阻器网络位于电阻桥内部。电阻器网络可以包括电阻器的各种组合并且可以重新配置。电阻器可以具有类似的电阻或者不同的电阻。电阻器中的一些或者全部可以耦合到一起，例如串联或者并联，或者可选地可以将电阻器中的一些或者全部配置为第一配置并且可重新配置为第二配置。电阻器网络可以包括任何数量的电阻器。电阻器的电阻可以是已知或者未知的，或者其任意组合。自检查测试可以包括各种内部测试，例如线性度测试、补偿（compliment）测试、零检查和/或其它。下面说明了某些细节以提供对本发明的充分理解。然而本领域的普通技术人员很清楚，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。
图1A是根据一实施例包括内部自检查测试的电阻桥测量电路100在第一状态下的示意图。电阻桥测量电路100可以包括电流源102、内部电阻器R1104和R2106、开关108以及测量电路101。本领域的普通技术人员将很清楚，可以将测量电路101配置为测量诸如电压的任意电参数。在一个实施例中，测量电路101可以进一步包括放大器110和模数转换器（ADC）112。在另一实施例中，测量电路101可以包括直接耦合到开关108的ADC112。
如图1A中所说明的，内部电阻器R1104和R2106可以串联耦合。然而在其它实施例中，可以将内部电阻器重新配置为任何配置，例如并联和/或串联，并且可以包括任何数量的电阻器。如上所述，内部电阻器R1104和R2106的电阻可以是已知或者未知的。电阻器R1104和R2106可以是任何类型的电阻器。在一个实施例中，电阻器R1104和R2106可以具有0和500千欧之间的电阻。在一些实施例中，电阻器具有5和400欧姆之间的电阻。在通过电流源102向电路100提供电流时，电流同时流经一组电阻器R1104和R2106并且在每一个电阻器R1104和R2106的两端生成与每一个电阻器的电阻成比例的电压。在一个实施例中，电流源102是可逆的。
可以将测量电路101配置为单独测量每一个电阻器R1104和R2106两端的电压和/或电阻器的组合两端的电压，例如电阻器R1和R2两端的电压。在微处理器（未示出）中，可以将所测量的电压转换为比值，例如与电阻比值相对应的电压比值。如下面将更加详细地讨论的，可以将该比值与预期值或者测量值进行比较以执行电阻桥测量电路100的内部自校准测试。
开关108可以是用于改变状态的任何类型的开关。开关108可以是单个开关或者串联运行的两个单独开关。在一个实施例中，开关108是继电器开关，例如机电继电器开关。在另一实施例中，开关108是模拟开关。可以配置开关108以将测量电路101耦合到每一个电阻器或者电阻器的组合的特定结点。例如，图1A中说明的状态示出了开关108在电阻器R1104两端耦合测量电路101。具体地说，第一开关将放大器110的第一结点耦合到电阻器R1的第一结点并且第二开关将放大器110的第二结点耦合到电阻器R1的第二结点。在开关108保持在该状态中时，测量电路101测量内部电阻器R1104两端的电压V1。
一旦完成测量，开关108可以改变状态或者切换（flip）。在改变的状态下，第一开关在电阻器R1104和R2106的组合两端耦合测量电路101。具体地说，放大器110的第一结点保持耦合到电阻器R1104的第一结点并且放大器110的第二结点可以耦合到电阻器R2106的结点。在该配置中，耦合测量电路101以使得其可以测量内部电阻器R1104和R2106的组合两端的电压V（1+2）1。在微处理器中，可以将电压V1和V（1+2）1转换为第一电压比值，例如V1/V（1+2）1。该第一电压比值V1/V（1+2）1对应于第一电阻比值RR1/（R（R1+R2）1）。
电阻桥测量电路100可以包括适于重新配置电路100的第二开关（未示出）。例如，第二开关可以耦合到电阻器R1104和R2106并且用于将电路100重新配置为图1B中所示的配置。图1B是根据本发明一实施例电阻桥测量电路100在第二状态120下的示意图。在电阻桥测量电路100处于该配置中时，可以进行另一组测量以确定第二比值。例如，处于图1B中所说明的状态下的开关108示出了开关108在电阻器R1104和R2106的组合的两端耦合测量电路101。在这种状态下，测量电路101测量电阻器R1104和R2106的组合两端的第二电压V（1+2）2。一旦完成测量，开关108可以改变状态或者切换。在开关108切换时，该开关在电阻器R2106两端耦合测量电路101。在该配置中，测量电路101测量电阻器R2106两端的电压V2。在微处理器中，可以将电压V2和V（1+2）2转换为例如V2/V（1+2）2的第二电压比值。该第二电压比值与第二电阻比值RR2/（R（R1+R2）2）相对应。本领域的普通技术人员将很清楚，可以不测量电阻器R1104和R2106的组合两端的第二电压V（1+2）2，而是在计算第二电压比值时使用电压V（1+2）1来代替电压比值V（1+2）2。
在一个实施例中，微处理器可以对该第一和第二比值进行求和，例如第一和第二电阻比值RR1/（R（R1+R2）1）和RR2/（R（R1+R2）2），以确定测量电路101是否具有线性度。如果第一和第二电阻比值的和等于一，则电阻桥测量电路100是线性的。然而，如果第一和第二电阻比值的和实际上小于或者大于一，则电阻桥测量电路100非线性操作。例如，如果电阻比值的和为0.95，则电阻桥测量电路100非线性操作。如果电阻桥是非线性的，这表明测量电路101的ADC112和/或放大器110具有一些缺陷。即，测量电路101没有精确地测量电阻器R1104和R2106中的至少一个两端的实际电压。本领域的普通技术人员将很清楚，不需要已知电阻器R1104和R2106的电阻值。在一个实施例中，电阻器R1104和R2106是精密电阻器以使得其电阻值在测量期间保持合理的恒定。
图2示出了根据本发明一实施例说明非线性测量电路的输出对输入信号曲线图。该曲线图的y轴是（图1的）测量电路101中ADC112的数字输出值并且该曲线图的x轴是输入到测量电路101的真实电压。虚线3说明了由测量电路进行的测量示例，其中该电路线性操作。在该实施例中，每一个电阻器R1104和R2106的电阻值相等。本领域的普通技术人员将很清楚，如果测量电路按照线性方式操作，则在电阻器R1104和R2106的电阻值相等时，在电阻器R1104两端测量的电压值应该是电阻器R1104和R2106的组合两端的电压的0.5。在图2中，数字输出值V0代表在电阻器R1104和R2106二者两端的测量电压并且0.5V0代表在电阻器R1104两端的测量电压。点A代表与电阻器R1104两端的实际电压相比较的电阻器R1104两端的第一测量电压并且点B代表与电阻器R1104和R2106的组合两端的实际电压相比较的在电阻器R1104和R2106二者两端测量的电压。由于该曲线图的起点与点A和B没有形成直线，而是形成曲线，因此该测量电路非线性操作。
如果测量电路非线性操作，会存在与非线性度相关联的特定测量误差。在电阻器具有相同电阻时，例如在上述实施例中，可以根据微处理器计算的误差来推导测量误差。具体地说，本领域的普通技术人员将很清楚，第一和第二测量电阻比值RR1/（RR1+R2）和RR2/（RR1+R2）的和中的误差大致是两次测量的每一个中的误差的两倍。然而，由于电路源中的漂移或者电阻器之一中的不稳定性，一些实施例中的测量误差可能不是该误差的两倍。除了电子部件的漂移和不稳定性，测量电路中的电噪声也可能是误差的原因。在一些实施例中，可以检查测量误差以确定其是否处于特定的可接受范围内。如果测量误差处于允许的范围之外，则该电阻桥会需要调节或者维护。
本领域的普通技术人员将很清楚，通过仅测试具有相同电阻的两个内部电阻器，可以缩窄测量电阻桥测量电路的范围宽度。具体地说，具有100欧姆电阻的电阻器中的测量误差可以具有与具有诸如25欧姆电阻的不同电阻的电阻器相关联的明显不同的误差。因此，可以使用上述技术测试第二组电阻器，每一个电阻器具有彼此不同的电阻。该第二组电阻器可以具有已知、未知或者其任意组合的电阻。
在一些实施例中，在自检查或者校准测试期间，内部电阻器可以是温度控制的。通过在线性度测试期间控制电阻器的温度，可以更好地控制电阻器的稳定性。例如，在一个实施例中，热电模块可以将电阻器的温度维持在.01℃内。通过对电阻器桥内侧的电阻器执行自检查，例如线性度测试，结果可以更加精确并且用户可以更容易执行测试。例如，使用内部电阻器解决由于将外部电阻器耦合到电阻桥的导线的电阻不稳定性造成的测量误差。具体地说，通过使用内部电阻器，可以将电阻器耦合在一起以在它们之间具有低电阻和稳定电阻。这提供更加精确的测量。通过降低这些误差，改善线性度测试的精确度。具体地说，测量中将不包括由于将外部电阻器耦合到电阻桥测量电路的导线的电阻不稳定性产生的任何误差。此外，用户将不再不得不在不同的配置中将电阻器耦合到一起或者执行复杂计算以进行测试。
在一些实施例中，可以在电路100中的电流反向时进行一些测量或者另一完整集合的测量。通过首先测量电流沿第一方向流动时的电压并且然后测量电流沿相反方向流动时的电压，可以消除测量电路101中的偏移电压，例如由热电电动势（EMF）引起的电压。具体地说，在计算电压比值和相应的电阻比值之前，从在电流沿相反方向流动时的相应电压测量中减去每一个测量电压。例如，可以从在电流沿逆时针方向流动时电阻器R1104两端的电压V1cc中减去在电流沿顺时针方向流动时电阻器R1104两端的电压V1c。本领域的普通技术人员将很清楚，在计算电阻比值之前，都从相应的反向流动电压采样中减去每一个电压采样。
图3A是根据本发明另一实施例包括自检查测试的电阻桥测量电路300的示意图。电阻桥测量电路300的大多数部件与图1的电阻桥测量电路100的部件类似。因此，为了简要说明，将不再重复描述其功能和结构。电阻桥测量电路300与图1的电阻桥测量电路100的区别在于电阻桥测量电路300包括两个测量电路301和303，而非一个。在与本申请同日递交的发明名称为“ResistanceBridgeArchitectureandMethod”的美国申请中进一步描述了包括两个测量电路的电阻桥测量电路，这里结合其全部内容作为参考。在该实施例中，电阻器R1104和R2106可以位于电阻桥测量电路300的外部或者内部。如下面将更加详细讨论的，通过使用两个测量电路301和303，线性度测试可以免受电流源漂移的影响并且不受测量电路的增益误差的影响。
电压测量电路301和303可以彼此相同或者不同。在一些实施例中，电压测量电路301和303分别包括放大器310和311以及ADC312和313。每一个电压测量电路301和303分别耦合到开关308和309。开关308和309可以类似于图1中的开关108。
在一个实施例中，每一个电压测量电路301和303可以测量电阻器R1104两端的电压以及电阻器R1104和R2106的组合两端的电压。在一些实施例中，可以基本上同时进行测量。因此，电流源中的噪声将在两次测量中都存在并且一旦将测量表示为比值，可以抵消电流源中的噪声。更具体地说，在开关308和309处于图3A所示的状态下，电压测量电路301测量电阻器R1104两端的电压，基本上在同时，电压测量电路303测量电阻器R1104和R2106的组合两端的电压。通过基本上同时测量电阻器两端的电压，配置该电路以对在测量期间通过电阻器的电流变化不敏感。本领域的普通技术人员将很清楚，可以使每一个电压测量的时序在时间上同时进行或者充分接近，以使得通过两个测量电路301和303部分或者全部测量电流源中的噪声。
在开关308和309改变状态时，电压测量电路303测量电阻器R1104两端的电压并且电压测量电路301基本上同时测量电阻器R1104和R2106的组合两端的电压。因此，每一个电压测量电路301和303可以进行每一个测量，电阻器R1104两端的电压以及电阻器R1104和R2106的组合两端的电压。因而，与两个测量电路301和303相关联的增益误差的任何差别将不影响线性度测试。更具体地说，由于两个测量电路301和303都测量电阻器R1104两端的电压，可以确定与测量电路301和303相关联的任何增益误差。例如，由测量电路301测量的电阻器R1104两端的电压V1与由测量电路303测量的电阻器R1104两端的电压V2之间的差值可以表明第一和第二测量电路的增益差别。此外，由于两个测量电路301和303都测量电阻器R1104和R2106的组合两端的电压，可以确定电流源中的任何变化。例如，由测量电路301测量的电阻器R1104和R2106的组合两端的第一电压V3与由测量电路303测量的电阻器R1104和R2106的组合两端的第二电压V4之间的差值可以表明在第一测量和第二测量之间发生的电流是否有任何变化。因此，本领域的普通技术人员将很清楚，该电路可以对在测量期间通过电阻器的电流变化不敏感并且对第一和第二测量电路的增益差别不敏感。
在一个实施例中，在计算例如电压或者电阻比值的相应比值之前，可以将通过每一个测量电路301和303进行的在每一个各自电阻器R1104和电阻器R1104和R2106的组合两端的电压测量进行组合。在一个实施例中，将由每一个测量电路301和303测量的电阻器R1104两端的每一个电压在一起进行平均并且将由每一个测量电路301和303测量的电阻器R1104和R2106的组合两端的电压在一起进行平均。在微处理器中，将对于电阻器R1104和电阻器R1104和R2106的组合的电压平均值转换为电阻比值RR1/（RR1+R2）。如果电阻器R1104和R2106的值已知，则如上所述可以将该电阻比值与预期比值进行比较。
图3B是根据本发明一实施例图3A中的电阻桥测量电路在第二配置320中的示意图。在第二配置320中，可以进行第二组测量以使得每一个测量电路301和303测量电阻器R2106以及R1104和R2106的组合两端的电压。本领域的普通技术人员将很清楚，可以将开关（未示出）耦合到电阻器R1104和R2106以将电路300重新配置到第二配置320以使得可以通过每一个测量电路301和303测量电阻器R2106两端的电压并且可以通过每一个测量电路301和303测量电阻器R1104和R2106两端的电压。在一个实施例中，在计算相应的电阻比值之前，可以将通过每一个测量电路301和303进行的在每一个各自电阻器R2106以及电阻器R1104和R2106的组合两端的电压测量进行组合。例如，在一个实施例中，将由电压测量电路301测量的以及由电压测量电路303测量的电阻器R2106两端的每一个电压在一起进行平均，并且将由电压测量电路301测量的以及由电压测量电路303测量的电阻器R1104和R2106的组合两端的电压在一起进行平均。将对于电阻器R2106以及电阻器R1104和R2106的组合的电压平均转换为诸如电压比值和/或相应的电阻比值的比值。可以将电阻比值RR1/（RR1+R2）加到电阻比值RR2/（RR1+R2）。如上所述，如果该和等于一，则电阻桥线性操作。
本领域的普通技术人员将很清楚，在开关308和/或309切换时，每一个相应的测量电路301和303相对于另一个测量301和303并且相对于在电路中流动的电流方向改变接地电势。因此，在一些实施例中，可以将测量电路301的电源与测量电路303的电源隔离。例如，在进行测量时可以将每一个测量电路301和303彼此隔离。在一个实施例中，在测量电路301和303测量各自电阻器或者电阻器R1104和R2106的组合两端的电压时，测量电路301和303可以彼此电隔离以使得每一个测量电路由诸如电池或者电容器的各自能量存储设备供电。在测量之间，可以对每一个能量存储设备再充电。例如在一个实施例中，可以将每一个能量存储设备耦合到用于对相应的能量存储设备再充电的开关模式功率转换器。在一个实施例中，开关模式功率转换器是DC到DC转换器。在测量期间，可以将开关模式功率转换器与能量存储设备断开和/或断电。在另一实施例中，并非隔离电源，可以使用每一个测量电路301和303的放大器来将电平移位到接地电势。
图4是根据本发明另一实施例包括具有内部自检查测试的电阻桥测量电路的系统400的方框图。系统400中的许多部件与图1中的电阻器测量电路100和/或图3中的电阻器测量电路300中的部件按照相同的方式操作。因此，为了简化，不再重复描述这些结构和功能。系统400可以包括耦合到ADC112、开关108、开关405以及电流源102的微处理器410。微处理器410可以用于控制开关108和开关405的操作。开关405可以用于将电路从诸如图1A中所示的状态的第一状态重新配置到诸如图1B所示的状态的第二状态。ADC112可以耦合到放大器110。然而，在一些实施例中，ADC112可以直接耦合到开关108。在其它实施例中，存在按照参照图3所述的串行方式工作的两个ADC112和两个放大器110。
开关108可以耦合到内部电阻器网络404，该内部电阻器网络404耦合到电流源和/或电压源（未示出）。内部电阻器网络404可以是两个或者多个电阻器。所述两个或者多个电阻器可以串联或者并联耦合或者其可从第一配置重新配置到第二配置。可选地，内部电阻器网络404可以是电阻器的两个单独组，以使得每一组电阻器包括彼此耦合的至少两个电阻器，例如串联的。微处理器410可以用于根据放大器110和ADC112进行的各种测量计算电阻比值。微处理器410可以用于确定每一个内部电阻器的电阻并且使用上述的一个或者多个方法确定电阻桥测量电路是否具有线性度。在一些实施例中，微处理器410可以用于确定电阻桥测量电路的非线性度的误差。微处理器410可以耦合到接口416，例如输入和/或输出设备。在一个实施例中，输出设备可以包括用于通知用户诸如图1中的电阻桥测量电路100的电阻桥测量电路是否具有非线性度以及与该非线性度相关联的特定测量误差的显示器。在一些实施例中，微处理器410耦合到存储设备414，该存储设备414用于存储由微处理器410提供并且计算的数据。
除了内部线性度测试，电阻桥测量电路可以用于执行内部补偿检查和/或零检查。内部补偿检查涉及将两个电阻器的电阻比值与其反向电阻比值进行比较。例如，可以重新配置图1的实施例以使得测量电路单独测量每一个电阻器两端的电压，例如R1104两端的电压V1并且然后是电阻器R2106两端的电压V2。然后可以将该测量电路重新配置到第二配置以使得到每一个电阻器的结点连接反向。在该第二配置中，进行电阻器R1104两端的电压V3的第二测量并且进行电阻器R2106两端的电压V4的第二测量。在微处理器中，将所产生的电压测量V1、V2、V3和V4转换为电阻比值R1/R2和R3/R4。将电阻比值R1/R2与R3/R4的倒数或者R4/R3相乘。如果乘积等于一，则电阻桥测量电路通过补偿测试。
零检查涉及通过测量例如图1中的电阻器R1104的第一电阻器两端的电压进行第一测量。对例如图1中的电阻器R2106的第二电阻器进行第二测量。然而，对于第二测量，测量电路101仅耦合到第二电阻器R2106的一个结点而非连接到电阻器两端。在微处理器中，可以将电压比值V1/V2转换为电阻比值并且与零预期值进行比较。
尽管已经参照所公开的实施例描述了本发明，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以在形式和细节上进行改变。例如，内部电阻器网络可以具有无限的组合。这样的修改在本领域普通技术人员的技术范围之内。因此，本发明仅由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.一种用于确定线性度的电阻桥，包括：
电流源；
内部电阻器系统，所述内部电阻器系统配置用于执行线性度测试，所述内部电阻器系统包括耦合到第二内部电阻器和多个可选择配置开关的第一内部电阻器，所述第一内部电阻器和所述第二内部电阻器耦合到所述电流源，并且所述内部电阻器系统不包括任何在外部耦合到所述电阻桥的电阻器；
耦合到所述第一内部电阻器和所述第二内部电阻器的测量电路，所述测量电路用于将多个所述开关配置为第一配置以测量所述第一内部电阻器的第一电参数，将多个所述开关配置为第二配置以测量所述第二内部电阻器的第二电参数，以及将多个所述开关配置为第三配置以测量所述第一内部电阻器和所述第二内部电阻器的组合的第三电参数；以及
耦合到所述测量电路的微处理器，所述微处理器用于使用所述第一电参数、所述第二电参数和所述第三电参数来确定所述电阻桥是否具有线性度。
2.如权利要求1所述的电阻桥，其中所述多个可选择配置开关包括用于测量第一电压的第一开关配置、用于测量第二电压的第二开关配置、用于测量第三电压的第三开关配置以及用于测量第四电压的第四开关配置。
3.如权利要求1所述的电阻桥，其中，所述测量电路包括电压测量电路。
4.如权利要求1所述的电阻桥，其中，所述第一内部电阻器和所述第二内部电阻器具有基本相等的电阻值。
5.一种确定具有内部电阻器系统和多个开关的电阻桥的线性度的方法，包括：
感应通过所述内部电阻器系统的电流；其中，所述内部电阻器系统包括第一内部电阻器和第二内部电阻器，并且不包括在外部耦合到所述电阻桥的电阻器；
将所述多个开关配置为第一配置以测量所述第一内部电阻器两端的第一电压；
将所述多个开关配置为第二配置以测量所述第一内部电阻器和所述第二内部电阻器的组合两端的第二电压；
将所述多个开关配置为第三配置以测量所述第二内部电阻器两端的第三电压；以及
使用所述第一电压、所述第二电压和所述第三电压来确定所述电阻桥是否非线性运作。
6.如权利要求5所述的方法，其中，使用所述第一电压、所述第二电压和所述第三电压来确定所述电阻桥是否非线性运作的动作包括：
根据所述第一电压和所述第二电压来计算第一比值；
根据所述第二电压和所述第三电压来计算第二比值；
对所述第一比值和所述第二比值进行求和以获得求和值；以及
将所述求和值与值一进行比较。
7.如权利要求6所述的方法，其中，在所述求和值与所述值一基本不同时，所述电阻桥非线性操作。
8.如权利要求5所述的方法，其中，所述第一内部电阻器和所述第二内部电阻器的电阻未知。
9.如权利要求5所述的方法，其中，所述第一内部电阻器的电阻与所述第二内部电阻器的电阻不同。
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