CN211318596U - 一种新型智能电桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型智能电桥，包括下桥臂程控恒压模块、上桥臂电阻比值切换模块、毫伏计模块和主控芯片，所述下桥臂程控恒压模块执行可调电阻功能，所述上桥臂电阻比值切换模块用来调整电桥测量范围以实现全阻值范围的检定，所述毫伏计模块充当传统电桥中指零仪的角色，所述主控芯片接收数字毫伏计指示结果，并对下桥臂程控恒压模块输出直流电压及上桥臂电阻比值切换模块比例电阻切换发出调节指令。本实用新型切换电路完成测量范围的调整，主控芯片对比例电阻调节，数字毫伏计指示结果反馈给主控芯片。本实用新型在经典的惠斯通电桥基础上不增加引入其他外部电桥，简化设计的同时可快速精确地实现了直流电阻检测的去人工化、智能化。

Description

一种新型智能电桥

技术领域

本实用新型属于电阻箱阻值检测设备技术领域，具体涉及一种新型智能电桥。

背景技术

随着科学生产的自动化、智能化和网络化逐步推进，作为重要的电力仪器设备——直流电阻箱的精度直接影响着科学实践和生产的结果。因此设计一种电阻箱阻值智能检定系统具有非常重要的意义，在电阻箱阻值智能检定系统中，电桥的自动化平衡是其中的关键。传统的电桥平衡方法引入了较多人工因素，如人工平衡指零仪、人工扭动电阻箱旋钮改变被测阻值等，存在工作效率低，人工和检定仪器成本高的问题，以及人工生产不稳定的因素。目前，现有的电桥自动化平衡通常采取引入外部标准电桥、DVM及DMM等设备作为检测模块，但又使得系统硬件设备过于繁复，设备集成度不高，同时也无形提高了生产成本，不利于产品的市场推广。本实用新型提出了一种去人工化、低成本的新型智能电桥，在保证精度及系统简化的同时有效地实现直流电阻的自动检测。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题在于提供一种去人工化、低成本的新型智能电桥，采用程控恒压模块与数字毫伏计的组合，同时设计标准电阻比值切换电路完成测量范围的调整，使得电桥的平衡调整可由微控制芯片自动完成，在保证精度及系统简化的同时有效地实现直流电阻的自动检测。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案，

一种新型智能电桥，包括下桥臂程控恒压模块、上桥臂电阻比值切换模块、毫伏计模块和主控芯片，其特征在于，

所述下桥臂程控恒压模块执行可调电阻功能，包括DAC芯片、第1运算放大器OA1、第1电容C1和限流电阻R1，

所述DAC芯片接收主控芯片指令改变输出的直流电压，其引脚1连接主控芯片输出的控制参考电压信号VREF；其引脚2分两路，一路通过第1电容C1连接第1运算放大器OA1的反向输入端，另一路连接第1运算放大器OA1的输出端；其引脚3直接连接接第1运算放大器OA1的反向输入端；其引脚4接+5V电源；引脚5接地；

所述第1运算放大器OA1的正向输入端接地，其输出端连接限流电阻R1后向上桥臂电阻比值切换模块输出第1输出电压V1；工作电源两端分别接+5V、-5V；

所述上桥臂电阻比值切换模块用来调整电桥测量范围以实现全阻值范围的检定，包括第1-第4二极管D1、D2、D3、D4，第1-第4继电器J1、J2、J3、J4，第2-第7电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7；

所述第1二极管D1的负极端连接第1继电器J1的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第1继电器J1的负极端后接地；

所述第2二极管D2的负极端连接第2继电器J2的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第2继电器J2的负极端后接地；

所述第3二极管D3的负极端连接第3继电器J3的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第3继电器J3的负极端后接地；

所述第4二极管D4的负极端连接第4继电器J4的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第4继电器J4的负极端后接地，

所述第1-第4继电器J1、J2、J3、J4的信号输入端连接主控芯片发出的切换逻辑信号VL，

所述第1继电器J1接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对第2电阻R2或第3电阻R3的导通，

所述第3继电器J3接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对第4电阻R4或第5电阻R5的导通，

所述第4继电器J4接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对第6电阻R6或第7电阻R7的导通，

所述第2继电器J2接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对所述第3继电器J3或所述第4继电器J4的导通，

所述第1继电器J1的1-1#触点和1-2#触点并联，1-3#触点串联第2电阻R2后连接至第2继电器J2的2-1#触点，1-4#触点串联第3电阻R3后连接至第2继电器J2的2-1#触点，所述第1继电器J1的2-1#触点和2-2#触点并联；所述第2继电器J2的2-1#触点引出第2输出电压V2至毫伏计模块的取样电路；

所述第2继电器J2的2-3#触点连接至第3继电器J3的3-1#触点；所述第2继电器J2的2-4#触点连接至第4继电器J4的4-1#触点；

所述第3继电器J3的3-1#触点和3-2#触点并联，其3-3#触点串联第4电阻R4后接地，其3-4#触点串联第5电阻R5后接地；

所述第4继电器J4的4-1#触点和4-2#触点并联，其4-3#触点串联第6电阻R6后接地，其4-4#触点串联第7电阻R7后接地；

所述第1输出电压V1连接至所述第1继电器J1的1-1#触点，所述第1继电器J1的1-1#触点还连接+2.5V电压；所述第1继电器J1的1-1#触点引出第3输出电压V3至毫伏计模块的取样电路；

所述毫伏计模块充当传统电桥中指零仪的角色，将智能电桥桥路间电位差信号通过模拟电路取样，根据电压值大小自动调节量程，包括第5-第10二极管D5、D6、D7、D8、D9、D10，第8-第19电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19，第2-第7电容C2、C3、C4、C5、C6、C7，第2-第4运算放大器OA2、OA3、OA4，第5-第6继电器J5、J6；

所述第5二极管D5的负极端连接第5继电器J5的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第5继电器J5的负极端后接地；

所述第6二极管D6的负极端连接第6继电器J6的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第6继电器J6的负极端后接地；

所述第5-第6继电器J5、J6的信号输入端连接主控芯片发出的切换逻辑信号VL，

所述第5继电器J5接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对所述毫伏计模块的通断，

所述第6继电器J6接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变分别对电阻R10与R18或R13与R16的导通，

所述第3运算放大器OA3的引脚1和引脚8分别通过第4电容C4、第3电容C3连接-5V电源，引脚4直接连接-5V电源；引脚2为运算放大器的反向输入端，分为四路，第1路接引脚5，第2路通过第13电阻R13连接第6继电器J6的6-1#触点，第3路通过第9电阻R9连接电压V2，第4路通过第7和第8二极管D7、D8接地；引脚3为运算放大器的正向输入端，连接第4运算放大器OA4的引脚3后接地；引脚6为输出端，分两路，一路通过第2电容C2和第8电阻R8连接引脚2，另一路通过第12电阻R12连接第2运算放大器的反相输入端；引脚7接+5V电源；

所述第4运算放大器OA4的引脚1和引脚8分别通过第6电容C6、第5电容C5连接-5V电源，引脚4直接连接-5V电源；引脚2为运算放大器的反向输入端，分为两路，其中一路接引脚5，另一路通过第16电阻R16连接第6继电器J6的6-2#触点；引脚3为运算放大器的正向输入端，分为两路，其中一路接第3运算放大器OA3的引脚3，另一路接地；引脚6为输出端，分两路，其中一路依次通过第7电容C7、第19电阻R19连接第4运算放大器OA4的引脚2，另一路接第15电阻R15后再分成两路，其中一路通过第14电阻R14接地，另一路连接第2运算放大器OA2的引脚2；引脚7接+5V电源；

所述第2运算放大器OA2的反向输入端分两路，其中一路通过第11电阻R11连接第2运算放大器OA2的输出端，另一路通过第12电阻R12连接第3运算放大器OA3的输出端；工作电源两端分别接+5V电源和-5V电源，输出端输出V4送至信号调理电路；

所述信号调理电路对信号进行调理，最后将电压信号送给A/D芯片转换成数字信号发送给主控芯片，包括第20、21、22、23、24、25、26电阻R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26，第8、9、10、11电容C8、C9、C10、C11，第5、6、7、8运算放大器OA5、OA6、OA7、OA8，复用器，A/D芯片；

所述第5运算放大器OA5的正向输入端接输入信号V4；反向输入端接复用器的引脚4；输出端分两路，一路接复用器的引脚3，另外一路依次通过第25、24电阻R25、R24连接所述第6运算放大器OA5的正向输入端；所述复用器的引脚2接地，引脚1接+5V电源；

所述第6运算放大器OA6的正向输入端分两路，一路依次通过第24电阻R24、第9电容C9后连接输出端，另一路通过第11电容C11接地；反向输入端与输出端直接相接；工作电源两端分别接+5V、-5V电源；输出端直接通过第23电阻R23连接第8运算放大器OA8的正向输入端；

所述第7运算放大器OA7的正向输入端接+1.25V；反向输入端与输出端直接连接相接；其输出端通过第26电阻R26后与所述第8运算放大器OA8的正向输入端连接；

所述第8运算放大器OA8的反向输入端分三路，一路通过第20电阻R20与其输出端相连，第2路通过第8电容C8与其输出端相连，第3路通过第22电阻R22接地；工作电源两端分别接+5V、-5V电源；其输出端通过第21电阻R21后分成两路，一路通过第10电容C10接地，另一路与A/D芯片的引脚1连接；所述A/D芯片的引脚2输出V6至主控芯片；

所述主控芯片接收数字毫伏计指示结果，并对下桥臂程控恒压模块输出直流电压及上桥臂电阻比值切换模块比例电阻切换发出调节指令；所述主控芯片的引脚1接下桥臂程控恒压模块并向其输出控制参考电压信号VREF，引脚2接上桥臂电阻比值切换模块并向其输出切换逻辑信号VL，引脚3接毫伏计模块输出的V6信号。

为了获得更好的技术效果，所述DAC芯片选用串行16位乘法DAC芯片LTC1595BCN8，可快速稳定电压至1LSB级别以保证精度；

为了获得更好的技术效果，所述第1运算放大器OA1和第2运算放大器OA2为LF412CN运算放大器；所述第3运算放大器OA3和第4运算放大器OA4为TLC2652A运算放大器；所述第5-第8运算放大器OA5、OA6、OA7、OA8为OP2177运算放大器；

为了获得更好的技术效果，第1-第4继电器J1、J2、J3、J4为欧姆龙G5V-1 12VD继电器；所述第5-第6继电器J5、J6为EA2-12A继电器；

为了获得更好的技术效果，所述A/D芯片为德州仪器公司开发的ADS1240芯片；

为了获得更好的技术效果，所述主控芯片选用意法半导体集团生产的STM32系列；

为了获得更好的技术效果，主控芯片选用意法半导体集团生产的STM32增强型STM32F103C8T6芯片；

为了获得更好的技术效果，所述复用器为MAX308芯片。

为了获得更好的技术效果，所述限流电阻R1选用精密电阻，当被测电阻Rx过小时，桥路通过电流极大，可保护元件不被烧坏。

本实用新型设计标准电阻比值切换电路完成测量范围的调整，主控芯片对程控恒压模块及比值切换模块比例电阻调节，数字毫伏计指示结果反馈给主控芯片。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：设计标准电阻比值切换电路完成测量范围的调整，通过微控制芯片调节程控恒压模块的输出，数字毫伏计指示结果反馈给微控制芯片，整个电桥设计在经典的惠斯通电桥基础上不增加引入其他外部电桥、DVM 等检测模块，简化设计的同时可快速精确地实现了直流电阻检测的去人工化、智能化。

附图说明

图1是本实用新型实施例流程图；

图2是本实用新型实施例结构示意；

图3是本实用新型实施例下桥臂程控恒压模块电路图；

图4是本实用新型实施例上桥臂电阻比值切换模块电路图；

图5是本实用新型实施例毫伏计模块取样电路电路图；

图6是本实用新型实施例毫伏计模块信号调理电路电路图；

图7是本实用新型实施例主控芯片电路图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型做进一步说明。

一种新型智能电桥的设计，包括下桥臂程控恒压模块、上桥臂电阻比值切换模块、毫伏计模块和主控芯片，

所述下桥臂程控恒压模块：执行可调电阻功能，如图3所示，包括DAC芯片、第1运算放大器OA1、第1电容C1和限流电阻R1，

所述DAC芯片接收主控芯片指令改变输出的直流电压，其引脚1连接主控芯片控制参考电压信号VREF；其引脚2分两路，一路通过第1电容C1连接第1运算放大器OA1的反向输入端，另一路连接第1运算放大器OA1的输出端；其引脚3直接连接第1运算放大器OA1的反向输入端；其引脚4接+5V电源，引脚5接地；所述DAC芯片选用串行16位乘法DAC芯片LTC1595BCN8，可快速稳定电压至1LSB级别以保证精度；

所述第1运算放大器OA1的正向输入端接地，其输出端连接限流电阻R1后向上桥臂电阻比值切换模块输出第1输出电压V1；工作电源两端分别接+5V、-5V；所述限流电阻R1选用精密电阻，当被测电阻Rx过小时，桥路通过电流极大，可保护元件不被烧坏；所述第1运算放大器OA1为LF412CN运算放大器

所述上桥臂电阻比值切换模块：如图4所示，若被测电阻Rx阻值超过当前量程，仅通过调整下桥臂程控恒压模块的输出电压无法达到平衡，因此需配合设计上桥臂电阻比值切换模块来调整电桥测量范围以实现全阻值范围的检定，本实用新型所述上桥臂电阻比值切换模块采用4个欧姆龙G5V-1 12VD继电器，通过接收主控芯片发出的切换逻辑信号控制继电器线圈通、掉电，完成对比例电阻的切换；

所述上桥臂电阻比值切换模块包括第1-第4二极管D1、D2、D3、D4，第1-第4继电器J1、J2、J3、J4，第2-第7电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7；所述第1-第4继电器J1、J2、J3、J4为欧姆龙G5V-1 12VD继电器；

所述第1二极管D1的负极端连接第1继电器J1的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第1继电器J1的负极端后接地；

所述第2二极管D2的负极端连接第2继电器J2的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第2继电器J2的负极端后接地；

所述第3二极管D3的负极端连接第3继电器J3的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第3继电器J3的负极端后接地；

所述第4二极管D4的负极端连接第4继电器J4的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第4继电器J4的负极端后接地，

所述第1-第4继电器J1、J2、J3、J4的信号输入端连接主控芯片发出的切换逻辑信号VL，

所述第1继电器J1接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对第2电阻R2或第3电阻R3的导通，

所述第3继电器J3接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对第4电阻R4或第5电阻R5的导通，

所述第4继电器J4接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对第6电阻R6或第7电阻R7的导通，

所述第2继电器J2接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对所述第3继电器J3或所述第4继电器J4的导通，

所述第1继电器J1的1-1#触点和1-2#触点并联，1-3#触点串联第2电阻R2后连接至第2继电器J2的2-1#触点，1-4#触点串联第3电阻R3后连接至第2继电器J2的2-1#触点，所述第1继电器J1的2-1#触点和2-2#触点并联；所述第2继电器J2的2-1#触点引出第2输出电压V2至毫伏计模块的取样电路；

所述第2继电器J2的2-3#触点连接至第3继电器J3的3-1#触点；所述第2继电器J2的2-4#触点连接至第4继电器J4的4-1#触点；

所述第3继电器J3的3-1#触点和3-2#触点并联，其3-3#触点串联第4电阻R4后接地，其3-4#触点串联第5电阻R5后接地；

所述第4继电器J4的4-1#触点和4-2#触点并联，其4-3#触点串联第6电阻R6后接地，其4-4#触点串联第7电阻R7后接地；

所述第1输出电压V1连接至所述第1继电器J1的1-1#触点，所述第1继电器J1的1-1#触点还连接+2.5V电压；所述第1继电器J1的1-1#触点引出第3输出电压V3至毫伏计模块的取样电路；

所述毫伏计模块：充当传统电桥中指零仪的角色，包括取样电路和信号调理电路；首先将智能电桥桥路间电位差信号通过取样电路取样，在通过信号调理电路对信号进行调理；

所述取样电路采用两个放大器作为输入级，再将输出信号输入第3个放大器构成三运放差分放大电路，如图5所示，根据电压值大小自动调节量程，包括第5-第10二极管D5、D6、D7、D8、D9、D10，第8-第19电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19，第2-第7电容C2、C3、C4、C5、C6、C7，第2-第4运算放大器OA2、OA3、OA4，第5-第6继电器J5、J6；所述第5-第6继电器J5、J6为EA2-12A继电器；

所述第5二极管D5的负极端连接第5继电器J5的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第5继电器J5的负极端后接地；

所述第6二极管D6的负极端连接第6继电器J6的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第6继电器J6的负极端后接地；

所述第5-第6继电器J5、J6的信号输入端连接主控芯片发出的切换逻辑信号VL，

所述第5继电器J5接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对所述毫伏计模块的通断，

所述第6继电器J6接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变分别对电阻R10与R18或R13与R16的导通，

所述第3运算放大器OA3的引脚1和引脚8分别通过第4电容C4、第3电容C3连接-5V电源，引脚4直接连接-5V电源；引脚2为运算放大器的反向输入端，分为四路，第1路接引脚5，第2路通过第13电阻R13连接第6继电器J6的6-1#触点，第3路通过第9电阻R9连接电压V2，第4路通过第7和第8二极管D7、D8接地；引脚3为运算放大器的正向输入端，连接第4运算放大器OA4的引脚3后接地；引脚6为输出端，分两路，一路通过第2电容C2和第8电阻R8连接引脚2，另一路通过第12电阻R12连接第2运算放大器的反相输入端；引脚7接+5V电源；

所述第4运算放大器OA4的引脚1和引脚8分别通过第6电容C6、第5电容C5连接-5V电源，引脚4直接连接-5V电源；引脚2为运算放大器的反向输入端，分为两路，其中一路接引脚5，另一路通过第16电阻R16连接第6继电器J6的6-2#触点；引脚3为运算放大器的正向输入端，分为两路，其中一路接第3运算放大器OA3的引脚3，另一路接地；引脚6为输出端，分两路，其中一路依次通过第7电容C7、第19电阻R19连接第4运算放大器OA4的引脚2，另一路接第15电阻R15后再分成两路，其中一路通过第14电阻R14接地，另一路连接第2运算放大器OA2的引脚2；引脚7接+5V电源；

所述第2运算放大器OA2的反向输入端分两路，其中一路通过第11电阻R11连接第2运算放大器OA2的输出端，另一路通过第12电阻R12连接第3运算放大器OA3的输出端；工作电源两端分别接+5V电源和-5V电源，输出端输出V4送至信号调理电路；所述第2运算放大器OA2为LF412CN运算放大器；所述第3运算放大器OA3和第4运算放大器OA4为TLC2652A运算放大器；

所述信号调理电路对信号进行调理，先经一级同相放大器放大，其放大倍数可通过复用器改变接地电阻控制，以此实现毫伏计的多量程转换测量，然后通过二阶巴特沃斯低通滤波器，滤除可能受到的高频干扰信号，再通过一个加法器叠加1.25V基准电压，拉高信号电压，如图6所示，最后将电压信号送给A/D芯片转换成数字信号发送给主控芯片，包括第20-26电阻R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26，第8-11电容C8、C9、C10、C11，第5-8运算放大器OA5、OA6、OA7、OA8，复用器，A/D芯片；所述复用器为MAX308芯片；所述A/D芯片为德州仪器公司开发的ADS1240芯片；所述第5-第8运算放大器OA5、OA6、OA7、OA8为OP2177运算放大器；

所述第5运算放大器OA5的正向输入端接输入信号V4；反向输入端接复用器的引脚4；输出端分两路，一路接复用器的引脚3，另外一路依次通过第25、24电阻R25、R24连接所述第6运算放大器OA5的正向输入端；所述复用器的引脚2接地，引脚1接+5V电源；

所述第6运算放大器OA6的正向输入端分两路，一路依次通过第24电阻R24、第9电容C9后连接输出端，另一路通过第11电容C11接地；反向输入端与输出端直接相接；工作电源两端分别接+5V、-5V电源；输出端直接通过第23电阻R23连接第8运算放大器OA8的正向输入端；

所述第7运算放大器OA7的正向输入端接+1.25V；反向输入端与输出端直接连接相接；其输出端通过第26电阻R26后与所述第8运算放大器OA8的正向输入端连接；

所述第8运算放大器OA8的反向输入端分三路，一路通过第20电阻R20与其输出端相连，第2路通过第8电容C8与其输出端相连，第3路通过第22电阻R22接地；工作电源两端分别接+5V、-5V电源；其输出端通过第21电阻R21后分成两路，一路通过第10电容C10接地，另一路与A/D芯片的引脚1连接；所述A/D芯片的引脚2输出V6至主控芯片；

所述主控芯片：考虑需要对采集到的大量数据进行快速处理，且外围电路较多且多为集成芯片，主控芯片选用意法半导体集团生产的STM32系列，优选为增强型STM32F103C8T6芯片；

所述主控芯片接收数字毫伏计指示结果，并对下桥臂程控恒压模块输出直流电压及上桥臂电阻比值切换模块比例电阻切换发出调节指令；

所述主控芯片的信号流向图如图7所示，所述主控芯片的引脚1接下桥臂程控恒压模块并向其输出控制参考电压信号VREF，引脚2接上桥臂电阻比值切换模块并向其输出切换逻辑信号VL，引脚3接毫伏计模块输出的V6信号；

所述主控芯片选用意法半导体集团生产的STM32系列；选用意法半导体集团生产的STM32增强型STM32F103C8T6芯片。

如图1-7，一种新型智能电桥的设计，数字毫伏计对桥间电压进行采样、信号调理及A/D转换，转换为数字信号发送给主控芯片，主控芯片据此调节程控恒压模块直流电压输出，若被测电阻阻值超过当前量程，主控芯片发出切换逻辑信号控制完成对比例电阻的切换来实现测量范围的调整，如此通过动态测量动态调整直到电桥平衡（桥间电压为零），在保证精度及系统简化的同时可有效地实现直流电阻的自动检测。

通过本次设计的新型智能电桥测量ZX56高精密直流电阻箱输出电阻值过程中，在ZX56高精密直流电阻箱每个倍率下各选择了一个测量点，此外还选取了各倍率均用到的一个测量点，共6个测量点，测量结果如表1所示。

。

本实用新型智能电桥能够快速响应平衡并返回测量值，在保证测量精度（绝对误差均在±0.1%内）的条件下很好地实现了直流电阻检测的去人工化、智能化。

本实用新型在于提出一种新型智能电桥的设计，通过程控恒压模块与数字毫伏计的组合，同时设计标准电阻比值切换电路完成测量范围的调整，使得电桥的平衡调整可由微控制芯片自动完成，在保证精度及系统简化的同时有效地实现直流电阻的自动检测。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种新型智能电桥，包括下桥臂程控恒压模块、上桥臂电阻比值切换模块、毫伏计模块和主控芯片，其特征在于，

所述下桥臂程控恒压模块执行可调电阻功能，包括DAC芯片、第1运算放大器OA1、第1电容C1和限流电阻R1，

所述DAC芯片接收主控芯片指令改变输出的直流电压，其引脚1连接主控芯片输出的控制参考电压信号VREF；其引脚2分两路，一路通过第1电容C1连接第1运算放大器OA1的反向输入端，另一路连接第1运算放大器OA1的输出端；其引脚3直接连接接第1运算放大器OA1的反向输入端；其引脚4接+5V电源；引脚5接地；

所述第1运算放大器OA1的正向输入端接地，其输出端连接限流电阻R1后向上桥臂电阻比值切换模块输出第1输出电压V1；工作电源两端分别接+5V、-5V；

所述上桥臂电阻比值切换模块用来调整电桥测量范围以实现全阻值范围的检定，包括第1-第4二极管D1、D2、D3、D4，第1-第4继电器J1、J2、J3、J4，第2-第7电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7；

所述第1二极管D1的负极端连接第1继电器J1的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第1继电器J1的负极端后接地；

所述第2二极管D2的负极端连接第2继电器J2的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第2继电器J2的负极端后接地；

所述第3二极管D3的负极端连接第3继电器J3的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第3继电器J3的负极端后接地；

所述第4二极管D4的负极端连接第4继电器J4的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第4继电器J4的负极端后接地，

所述第1-第4继电器J1、J2、J3、J4的信号输入端连接主控芯片发出的切换逻辑信号VL，

所述第1继电器J1接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对第2电阻R2或第3电阻R3的导通，

所述第3继电器J3接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对第4电阻R4或第5电阻R5的导通，

所述第4继电器J4接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对第6电阻R6或第7电阻R7的导通，

所述第2继电器J2接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对所述第3继电器J3或所述第4继电器J4的导通，

所述第1继电器J1的1-1#触点和1-2#触点并联，1-3#触点串联第2电阻R2后连接至第2继电器J2的2-1#触点，1-4#触点串联第3电阻R3后连接至第2继电器J2的2-1#触点，所述第1继电器J1的2-1#触点和2-2#触点并联；所述第2继电器J2的2-1#触点引出第2输出电压V2至毫伏计模块的取样电路；

所述第2继电器J2的2-3#触点连接至第3继电器J3的3-1#触点；所述第2继电器J2的2-4#触点连接至第4继电器J4的4-1#触点；

所述第3继电器J3的3-1#触点和3-2#触点并联，其3-3#触点串联第4电阻R4后接地，其3-4#触点串联第5电阻R5后接地；

所述第4继电器J4的4-1#触点和4-2#触点并联，其4-3#触点串联第6电阻R6后接地，其4-4#触点串联第7电阻R7后接地；

所述第1输出电压V1连接至所述第1继电器J1的1-1#触点，所述第1继电器J1的1-1#触点还连接+2.5V电压；所述第1继电器J1的1-1#触点引出第3输出电压V3至毫伏计模块的取样电路；

所述毫伏计模块充当传统电桥中指零仪的角色，将智能电桥桥路间电位差信号通过模拟电路取样，根据电压值大小自动调节量程，包括第5-第10二极管D5、D6、D7、D8、D9、D10，第8-第19电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19，第2-第7电容C2、C3、C4、C5、C6、C7，第2-第4运算放大器OA2、OA3、OA4，第5-第6继电器J5、J6；

所述第5二极管D5的负极端连接第5继电器J5的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第5继电器J5的负极端后接地；

所述第6二极管D6的负极端连接第6继电器J6的正极端后再连接+12V电源，其正极端连接第6继电器J6的负极端后接地；

所述第5-第6继电器J5、J6的信号输入端连接主控芯片发出的切换逻辑信号VL，

所述第5继电器J5接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变对所述毫伏计模块的通断，

所述第6继电器J6接收主控芯片发出的切换逻辑信号VL改变分别对第10电阻R10与第18电阻R18或第13电阻R13与第16电阻R16的导通，

所述第3运算放大器OA3的引脚1和引脚8分别通过第4电容C4、第3电容C3连接-5V电源，引脚4直接连接-5V电源；引脚2为运算放大器的反向输入端，分为四路，第1路接引脚5，第2路通过第13电阻R13连接第6继电器J6的6-1#触点，第3路通过第9电阻R9连接电压V2，第4路通过第7和第8二极管D7、D8接地；引脚3为运算放大器的正向输入端，连接第4运算放大器OA4的引脚3后接地；引脚6为输出端，分两路，一路通过第2电容C2和第8电阻R8连接引脚2，另一路通过第12电阻R12连接第2运算放大器的反相输入端；引脚7接+5V电源；

所述第4运算放大器OA4的引脚1和引脚8分别通过第6电容C6、第5电容C5连接-5V电源，引脚4直接连接-5V电源；引脚2为运算放大器的反向输入端，分为两路，其中一路接引脚5，另一路通过第16电阻R16连接第6继电器J6的6-2#触点；引脚3为运算放大器的正向输入端，分为两路，其中一路接第3运算放大器OA3的引脚3，另一路接地；引脚6为输出端，分两路，其中一路依次通过第7电容C7、第19电阻R19连接第4运算放大器OA4的引脚2，另一路接第15电阻R15后再分成两路，其中一路通过第14电阻R14接地，另一路连接第2运算放大器OA2的引脚2；引脚7接+5V电源；

所述第2运算放大器OA2的反向输入端分两路，其中一路通过第11电阻R11连接第2运算放大器OA2的输出端，另一路通过第12电阻R12连接第3运算放大器OA3的输出端；工作电源两端分别接+5V电源和-5V电源，输出端输出V4送至信号调理电路；

所述信号调理电路对信号进行调理，最后将电压信号送给A/D芯片转换成数字信号发送给主控芯片，包括第20、21、22、23、24、25、26电阻R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26，第8、9、10、11电容C8、C9、C10、C11，第5、6、7、8运算放大器OA5、OA6、OA7、OA8，复用器，A/D芯片；

所述第5运算放大器OA5的正向输入端接输入信号V4；反向输入端接复用器的引脚4；输出端分两路，一路接复用器的引脚3，另外一路依次通过第25、24电阻R25、R24连接所述第6运算放大器OA5的正向输入端；所述复用器的引脚2接地，引脚1接+5V电源；

所述第6运算放大器OA6的正向输入端分两路，一路依次通过第24电阻R24、第9电容C9后连接输出端，另一路通过第11电容C11接地；反向输入端与输出端直接相接；工作电源两端分别接+5V、-5V电源；输出端直接通过第23电阻R23连接第8运算放大器OA8的正向输入端；

所述第7运算放大器OA7的正向输入端接+1.25V；反向输入端与输出端直接连接相接；其输出端通过第26电阻R26后与所述第8运算放大器OA8的正向输入端连接；

所述第8运算放大器OA8的反向输入端分三路，一路通过第20电阻R20与其输出端相连，第2路通过第8电容C8与其输出端相连，第3路通过第22电阻R22接地；工作电源两端分别接+5V、-5V电源；其输出端通过第21电阻R21后分成两路，一路通过第10电容C10接地，另一路与A/D芯片的引脚1连接；所述A/D芯片的引脚2输出V6至主控芯片；

所述主控芯片接收数字毫伏计指示结果，并对下桥臂程控恒压模块输出直流电压及上桥臂电阻比值切换模块比例电阻切换发出调节指令；所述主控芯片的引脚1接下桥臂程控恒压模块并向其输出控制参考电压信号VREF，引脚2接上桥臂电阻比值切换模块并向其输出切换逻辑信号VL，引脚3接毫伏计模块输出的V6信号。

2.如权利要求1所述新型智能电桥，其特征在于，所述DAC芯片选用串行16位乘法DAC芯片LTC1595BCN8。

3.如权利要求1所述新型智能电桥，其特征在于，所述第1运算放大器OA1和第2运算放大器OA2为LF412CN运算放大器；所述第3运算放大器OA3和第4运算放大器OA4为TLC2652A运算放大器；所述第5-第8运算放大器OA5、OA6、OA7、OA8为OP2177运算放大器。

4.如权利要求1所述新型智能电桥，其特征在于，第1-第4继电器J1、J2、J3、J4为欧姆龙G5V-1 12VD继电器；所述第5-第6继电器J5、J6为EA2-12A继电器。

5.如权利要求1所述新型智能电桥，其特征在于，所述A/D芯片为德州仪器公司开发的ADS1240芯片。

6.如权利要求1所述新型智能电桥，其特征在于，所述主控芯片选用意法半导体集团生产的STM32系列。

7.如权利要求1所述新型智能电桥，其特征在于，主控芯片选用意法半导体集团生产的STM32增强型STM32F103C8T6芯片。

8.如权利要求1所述新型智能电桥，其特征在于，所述复用器为MAX308芯片。

9.如权利要求1所述新型智能电桥，其特征在于，所述限流电阻R1选用精密电阻。

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