CN217561609U - 一种电阻传感器测量电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电阻传感器测量电路，该电阻传感器测量电路包括驱动器、微控制单元、传感器、三级积分电路和转换装置，所述微控制单元的脉宽调制端连接所述驱动器的输入端，所述传感器的电压端连接驱动器的接入电压端，所述驱动器的输出端连接所述三级积分电路一端，所述三级积分电路另一端连接所述转换装置，所述装置连接有所述输出端口。本实用新型采用微控制单元的脉宽调制输出和R‑C积分电路相结合的方式，能达到高精度，电路成熟可靠。

Description

一种电阻传感器测量电路

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及了一种电阻传感器测量电路。

背景技术

传感器中有很大一部分是用电阻值变化来反应物理量的变化。因此，要将电阻测量准确是非常有意义的。现有技术中，测量电路中通常采用固定电流激励或固定电压激励方式，只能适用于某一种阻值的传感器，通用性较差。

如图1中，测量电路中需要用高精度DAC来配合调整电流，高精度DAC价格昂贵，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，本实用新型提供了电阻传感器测量电路，采用微控制单元的脉宽调制输出和R-C积分电路相结合的方式，适用于多种电阻值，并且能达到高精度控制，电路成熟可靠。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种电阻传感器测量电路，所述

所述电阻传感器测量电路包括驱动器、微控制单元、传感器、三级积分电路和转换装置，所述微控制单元的脉宽调制端连接所述驱动器的输入端，所述传感器的电压端连接驱动器的接入电压端，所述驱动器的输出端连接所述三级积分电路一端，所述三级积分电路另一端连接所述转换装置，所述装置连接有所述输出端口。

本实用新型的优选方案，所述电阻传感器测量电路还包括输入端口、放大电路和A/D转换器，所述输入端口连接所述放大电路，所述放大电路另一端连接所述A/D转换器，所述A/D转换器连接微控制单元。

本实用新型的优选方案，所述三级积分电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电阻一端连接所述驱动器的输出端，所述第一电阻另一端连接第一电容和第二电阻一端，所述第一电容接地，所述第二电阻的另一端连接第二电容和第三电阻一端，所述第二电容接地，所述第三电阻另一端连接第三电容和转换装置，所述第三电容接地。

本实用新型的优选方案，所述转换装置为电压V/I转换电路或电压跟随器。

本实用新型实施例提供的电阻传感器测量电路，采用微控制单元的脉宽调制输出和R-C积分电路相结合的方式，电流大小可受微控制单元控制，适配各种阻值的电阻型传感器，能达到高精度，且电路成熟可靠。本实用新型可适用于各种阻值的传感器，既保证产品的高精度，又具有良好的经济性能。本实用新型不需要高精度DAC芯片，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有的电阻传感器测量电路的电路结构示意图。

图2是本实用新型实施例中电阻传感器测量电路的电路结构示意图。

图3是本实用新型实施例中电阻传感器测量电路测试电阻的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

图2示出了本实用新型实施例中电阻传感器测量电路的电路结构示意图，图3示出了本实用新型实施例中电阻传感器测量电路测试电阻的电路结构示意图，所述电阻传感器测量电路包括驱动器U3、微控制单元U1、传感器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、转换装置U4和待测电阻Rx，所述微控制单元U1的脉宽调制端PWM连接所述驱动器U3的输入端IN，所述传感器U2的电压端Vref连接驱动器U3的接入电压端VCC，所述驱动器U3的输出端OUT连接所述第一电阻R1一端，所述第一电阻R1另一端连接第一电容C1和第二电阻R2一端，所述第一电容C1接地，所述第二电阻R2的另一端连接第二电容C2和第三电阻R3一端，所述第二电容C2接地，所述第三电阻R3另一端连接第三电容C3和转换装置U4，所述第三电容C3接地，所述转换装置U4连接有输出端口，所述输出端口连接待测电阻Rx一端，所述待测电阻Rx另一端接地。第一电阻R1-第一电容C1、第二电阻R2-第二电容C2、第三电阻R3-第三电容C3构成三级积分电路，电阻传感器U2测量电路采用微控制单元U1的脉宽调制输出和R-C积分电路相结合的方式，电流大小可受微控制单元U1控制，可适配各种阻值的电阻型传感器U2，能达到高精度，电路成熟可靠。本实用新型可适用于各种阻值的传感器U2，既保证产品的高精度，又具有良好的经济性能。

所述电阻传感器U2测量电路还包括输入端口、放大电路U5和A/D转换器U6，所述待测电阻Rx一端连接所述输入端口，所述输入端口连接所述放大电路U5，所述放大电路U5另一端连接所述A/D转换器U6，所述A/D转换器U6连接微控制单元U1。放大电路U5将电压信号放大，A/D转换器U6将电性信号转换成数字信号。

所述第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3共地。

所述转换装置U4为电压V/I转换电路或电压跟随器，转换装置U4用于对待测电阻Rx进行电压激励。

工作原理：微控制单元U1的脉宽调制端PWM输出一个周期固定宽度可调的脉冲信号，传感器U2产生一个精密的电压基准并为驱动器U3供电，驱动器U3的输出端OUT输出一个与微控制单元U1的脉宽调制端PWM相同波形且高低电平稳定的脉冲信号(高电平为Vref，低电平为0)，经过第一电阻R1-第一电容C1、第二电阻R2-第二电容C2、第三电阻R3-第三电容C3三级积分电路后，得到Vout信号，最后经转换装置U4转换成稳定的激励电流Io。Vout＝Vref*脉宽调制信号的占空比，一般微控制单元U1的脉宽调制分辨率最高可达16位，如果选用优质的电子元件，激励电流Io可达万分之一的精度。脉宽调制信号的脉冲宽度与Io大小成正比，调整脉宽调制信号的脉宽就能调Io的大小。激励电流在待测电阻Rx上所产生的电压信号先经过放大电路U5放大，再经过A/D转换器U6转换成数字量，最后经微控制单元U1读取并转换成电阻值或其他物理量。

本实用新型实施例提供的电阻传感器U2测量电路，采用微控制单元U1的脉宽调制输出和R-C积分电路相结合的方式，电流大小可受微控制单元U1控制，适配各种阻值的电阻型传感器U2，能达到高精度，且电路成熟可靠。本实用新型可适用于各种阻值的传感器U2，既保证产品的高精度，又具有良好的经济性能。本实用新型不需要高精度DAC芯片，降低成本。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (4)

1.一种电阻传感器测量电路，其特征在于，所述电阻传感器测量电路包括驱动器、微控制单元、传感器、三级积分电路和转换装置，所述微控制单元的脉宽调制端连接所述驱动器的输入端，所述传感器的电压端连接驱动器的接入电压端，所述驱动器的输出端连接所述三级积分电路一端，所述三级积分电路另一端连接所述转换装置，所述装置连接有输出端口。

2.根据权利要求1所述的电阻传感器测量电路，其特征在于，所述电阻传感器测量电路还包括输入端口、放大电路和A/D转换器，所述输入端口连接所述放大电路，所述放大电路另一端连接所述A/D转换器，所述A/D转换器连接微控制单元。

3.根据权利要求1所述的电阻传感器测量电路，其特征在于，所述三级积分电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电阻一端连接所述驱动器的输出端，所述第一电阻另一端连接第一电容和第二电阻一端，所述第一电容接地，所述第二电阻的另一端连接第二电容和第三电阻一端，所述第二电容接地，所述第三电阻另一端连接第三电容和转换装置，所述第三电容接地。

4.根据权利要求1所述的电阻传感器测量电路，其特征在于，所述转换装置为电压V/I转换电路或电压跟随器。

Images