CN104345208B - 一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及力矩计量技术领域，具体公开了一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路。该驱动电路中运算放大器的同相输入端输入驱动信号，并在驱动信号与运算放大器同相输入端的线路与地之间接入电容C1，运算放大器1的输出端通过与其相连接的磁感应线圈L后输出采样信号，并在磁感应线圈L和采样信号之间的线路与地之间连接有电阻R，运算放大器的反相输入端直接通过导线与磁感应线圈L和采样信号之间的线路相连。驱动电路中采样信号的电压值仅取决于驱动电压，而驱动电流仅取决于驱动电压以及电阻R，当磁感应线圈L阻抗发生变化后，采样电压以及驱动电流都不受其影响，有效提高磁感应线圈L对工作环境的抗干扰能力，从而提高测量数据的准确度。

Description

一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路
技术领域
本发明属于力矩计量技术领域，具体涉及一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路。
背景技术
天平微力矩校准仪采用刀子刀承支承等臂杠杆，在杠杆两端设置力矩器，由力矩器的输出（力）与等臂杠杆臂长（矩）的乘积给出校准力矩值。
为调和天平微力矩校准仪的稳定性和灵敏度之间的矛盾关系，在系统中引入了电磁力。系统构成如下：天平横梁上固连位移变换器及力矩器，横梁倾斜时，位移变换器将位移信号变成电信号，该信号经放大器放大，负反馈给力矩器以电流，该电流又使力矩器产生力矩（即电磁补偿力矩），使横梁向反向倾斜。当横梁最后静止时，反馈给力矩器的电流大小反映了天平横梁两端力值差别的大小。
实际工作中，力矩器线圈受环境温度、自身温升等条件影响较大，导致其受力模型发生改变，引起通过线圈的电流与外加激励的力的对应关系发生改变。
为提高天平微力矩校准仪的准确度，必须避免力矩器线圈对测量结果的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路，可以提高天平微力矩校准仪的准确度。
本发明的技术方案如下：一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路，该驱动电路，包括运算放大器、磁感应线圈L、电阻R和电容C1，其中，运算放大器的同相输入端输入驱动信号，并在驱动信号与运算放大器同相输入端的线路与地之间接入电容C1，运算放大器1的输出端通过与其相连接的磁感应线圈L后输出采样信号，并在磁感应线圈L和采样信号之间的线路与地之间连接有电阻R，运算放大器的反相输入端直接通过导线与磁感应线圈L和采样信号之间的线路相连。
所述的运算放大器的正电源端接由+15V电压，负电源端接有-15V电压，且在运算放大器正电源端与地之间并联由电解电容C2和电容C4，在运算放大器负电源端与地之间并联由电解电容C3和电容C5。
所述的电容C1的电容值为0.47μF，电阻R的电阻值为100Ω。
所述的电解电容C2和电解电容C3的电容值相等为10μF，电容C4和电容C5的电容值相等为0.1μF。
所述的运算放大器为运算放大器OP07。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路，驱动信号通过运算放大器直接连接至高精密电阻R采样端，并通过电阻R组成恒流源驱动磁感应线圈L，电流中采样信号的电压值仅取决于驱动电压，而驱动电流仅取决于驱动电压以及电阻R，因此磁感应线圈L阻抗发生变化后，采样电压以及驱动电流都不受其影响，有效提高磁感应线圈L对工作环境的抗干扰能力，从而提高测量数据的准确度。
附图说明
图1为本发明所述的一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路示意图；
图中：1、运算放大器；2、磁感应线圈L；3、电阻R；4、电容C1；5、电解电容C2；6、电解电容C3；7、电容C4；8、电容C5。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路，包括运算放大器1、磁感应线圈L2、电阻R3和电容C14，其中，运算放大器1的同相输入端输入驱动信号，并在驱动信号与运算放大器1同相输入端的线路与地之间接入电容C14，运算放大器1的输出端通过与其相连接的磁感应线圈L2后输出采样信号，并在磁感应线圈L2和采样信号之间的线路与地之间连接有电阻R3，其中，运算放大器1为运算放大器OP07，电容C14的电容值为0.47μF，电阻R3的电阻值为100Ω；运算放大器1的反相输入端直接通过导线与磁感应线圈L2和采样信号之间的线路相连，运算放大器1的正电源端接由+15V电压，负电源端接有-15V电压，且在运算放大器1正电源端与地之间并联由电解电容C25和电容C47，在运算放大器1负电源端与地之间并联由电解电容C36和电容C58，其中，电解电容C25和电解电容C36的电容值相等为10μF，电容C47和电容C58的电容值相等为0.1μF。
本发明所述的一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路中，驱动信号通过运算放大器1直接连接至高精密电阻R3采样端，并通过电阻R3组成恒流源驱动磁感应线圈L2，电流中采样信号的电压值仅取决于驱动电压，而驱动电流仅取决于驱动电压以及电阻R3，因此磁感应线圈L2阻抗发生变化后，采样电压以及驱动电流都不受其影响，有效提高磁感应线圈L2对工作环境的抗干扰能力，从而提高测量数据的准确度。

Claims (5)

1.一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路，其特征在于：该驱动电路，包括运算放大器(1)、磁感应线圈L(2)、电阻R(3)和电容C1(4)，其中，运算放大器(1)的同相输入端输入驱动信号，并在驱动信号与运算放大器(1)同相输入端的线路与地之间接入电容C1(4)，运算放大器1的输出端通过与其相连接的磁感应线圈L(2)后输出采样信号，并在磁感应线圈L(2)和采样信号之间的线路与地之间连接有电阻R(3)，运算放大器(1)的反相输入端直接通过导线与磁感应线圈L(2)和采样信号之间的线路相连。
2.根据权利要求1所述的一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路，其特征在于：所述的运算放大器(1)的正电源端接有+15V电压，负电源端接有-15V电压，且在运算放大器(1)正电源端与地之间并联有电解电容C2(5)和电容C4(7)，在运算放大器(1)负电源端与地之间并联有电解电容C3(6)和电容C5(8)。
3.根据权利要求1所述的一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路，其特征在于：所述的电容C1(4)的电容值为0.47μF，电阻R(3)的电阻值为100Ω。
4.根据权利要求2所述的一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路，其特征在于：所述的电解电容C2(5)和电解电容C3(6)的电容值相等，都为10μF，电容C4(7)和电容C5(8)的电容值相等，都为0.1μF。
5.根据权利要求1或2所述的一种提高天平微力矩校准仪准确度的驱动电路，其特征在于：所述的运算放大器(1)为运算放大器OP07。
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