KR101198855B1 - 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로 - Google Patents

선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로 Download PDF

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KR101198855B1
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Abstract

본 발명은 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기 설정된 고정 저항값을 갖는 2개의 고정 저항소자; 저항값이 가변될 수 있는 가변 저항소자; 입력 물리신호에 대한 센서 역할을 하는 측정 저항소자; 상기 측정 저항소자에 연결되며 2개의 MOSFET으로 구성되고 인가전압에 따라 저항값이 선형적으로 동작하는 선형 저항소자; 및 상기 저항소자가 배치된 사각형 형태의 대각선 양측 전압을 모니터링하고, 상기 선형 저항소자의 인가전압을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로에 따르면, MOSFET으로 구성된 active 선형 저항소자를 측정 저항소자에 연결하고, 선형 저항소자 내의 인가전압을 변화하여 자동적으로 저항 비를 동일하게 조정함으로써 정밀한 측정이 가능하도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로는, 2개의 MOSFET을 이용하여 선형적으로 동작하는 저항소자를 구성하고, 선형 저항소자의 인가전압을 제어하여 가변 저항소자와 측정 저항소자에 흐르는 전류를 일정하게 고정하여, 각 소자별 자기 가열(self heating)에 의한 오류를 제거할 수 있다.

Description

선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로{a compensating wheatstone bridge circuit with linear resistance unit}
본 발명은 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로에 관한 것으로서, 특히 MOSFET으로 구성된 active 선형 저항소자를 이용하여 회로 내의 저항 비율을 동일하게 조정하여, 자동적으로 회로 보상을 해줄 수 있는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로에 관한 것이다.
일반적으로 휘트스톤 브리지 회로는, 브리지 회로의 한 종류로서, 4개의 저항이 사각형의 형태를 이루며, 저항이나 전압계, 검류계로 대각선을 연결하여 전기 저항을 정밀하게 측정하는 장치이다.
일반적인 휘트스톤 브리지 회로는 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 휘트스톤 브리지 회로는, 4개의 저항(R1, R2, R3, Rx)이 사각형의 각 변에 위치하고, 대각선 DB를 잇는 저항이나 전압계를 브리지로 사용하는 회로이다. AC 사이에는 기전력이 주어진다. 일반적으로 R1과 R3는 정해진 값을 가지는 저항을 사용하고 R2에는 가변저항을 사용하며, 이때 Rx에 미지의 저항을 연결하고 브리지로 전압계나 검류계를 사용하면 Rx의 저항값을 측정할 수 있다.
휘트스톤 브리지 회로는, DB 사이에 주어지는 기전력을 저항 R1와 R3이 나누는 것과 저항 R2와 Rx가 나누는 것이 같다면, AC 사이의 전위차가 0이 되는 원리를 이용하여 Rx의 저항값을 측정한다. AC 사이의 전위차가 0이 되기 위해서는 저항비가 R2/R1=Rx/R3가 되어야 한다. R1과 R3는 정해진 저항값을 가지므로 가변저항 R2를 조절하면 두 저항비가 일치하게 만들 수 있다. 따라서 DB 사이의 전압계의 전압이 0이 되도록 가변저항 R2를 조절하면, Rx=(R2R3)/R1의 값으로 결정된다. 검류계를 사용하는 경우에는 DB 사이의 전류가 0이 되도록 가변저항 R2를 조절한다.
저항 Rx의 자리에는 일반적인 회로에 사용되는 저항소자가 아니더라도, 저항을 띄는 물체를 연결할 수 있다. 예를 들어 스트레인 게이지를 Rx로 사용하여 물체의 변형을 측정할 수 있고, 이를 응용하여 몸무게를 측정하는 전자저울을 만들 수 있다.
이와 같이 휘트스톤 브리지 회로를 사용하는 기술은 폭 넓게 개발되고 있다. 공개특허공보 제2006-0111487호에서는 RF 에너지를 감지하는 휘트스톤 브리지 회로가 개시되어 있고, 공개특허공보 제2006-0120071호에서는 트랜지스터의 온도를 모니터링하는 회로가 개시되어 있다. 또한 공개특허공보 제2009-0049847호에서는 나노와이어의 물성을 측정하는 휘트스톤 브리지 회로가 개시되어 있다.
그러나 이러한 종래의 휘트스톤 브리지 회로는, Rx 저항을 센서로 활용하여 D와 B의 차이값을 입력 물리신호에 대한 정보로 활용하는 패시브 방식이기 때문에, Rx가 커지거나 작아질 경우 R3와 Rx로 흐르는 바이어스 전류가 변화되어, R3의 온도가 변하고 저항값 또한 변화하여 결국 Rx에도 영향을 미치게 되므로, 정확한 측정이 이루어지지 못한다는 문제점이 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, MOSFET으로 구성된 active 선형 저항소자를 측정 저항소자에 연결하고, 선형 저항소자 내의 인가전압을 변화하여 자동적으로 저항 비를 동일하게 조정함으로써 정밀한 측정이 가능하도록 하는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 2개의 MOSFET을 이용하여 선형적으로 동작하는 저항소자를 구성하고, 선형 저항소자의 인가전압을 제어하여 가변 저항소자와 측정 저항소자에 흐르는 전류를 일정하게 고정하여, 각 소자별 자기 가열(self heating)에 의한 오류를 제거할 수 있는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른, 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로는,
기 설정된 고정 저항값을 갖는 2개의 고정 저항소자;
저항값이 가변될 수 있는 가변 저항소자;
입력 물리신호에 대한 센서 역할을 하는 측정 저항소자;
상기 측정 저항소자에 연결되며 2개의 MOSFET으로 구성되고 인가전압에 따라 저항값이 선형적으로 동작하는 선형 저항소자; 및
상기 저항소자가 배치된 사각형 형태의 대각선 양측 전압을 모니터링하고, 상기 선형 저항소자의 인가전압을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 저항소자가 배치된 사각형 형태의 대각선 부분의 전류를 감지하는 검류계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 대각선 양측 전압의 차이가 0이 되도록 상기 인가전압을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 대각선 양측 전압을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
바람직하게는, 상기 2개의 MOSFET은,
NMOS일 수 있다.
바람직하게는,
상기 2개의 MOSFET 중 제1 MOSFET은 포화(saturation)영역으로 동작하며, 제2 MOSFET은 선형(linear)영역으로 동작할 수 있다.
바람직하게는,
상기 선형 저항소자의 MOSFET에 흐르는 전류는 하기의 수학식에 의해 결정될 수 있다.
<수학식>
Id1 = K/2[(VDD+V2-Vth1)2] (Vth1 << VDD+V2 일 경우)
Id1 = 0 (Vth1 >> VDD+V2 일 경우)
Id2 = K[(V1-Vth2)VDD-VDD2/2] (0<<VDD<<V1-Vth2 일 경우)
이때, Vth1은 제1 MOSFET의 임계 전압, Vth1은 제2 MOSFET의 임계 전압, VDD는 드레인 전압, V1과 V2는 MOSFET의 인가 전압, Id1은 제1 MOSFET에 흐르는 전류, Id2는 제2 MOSFET에 흐르는 전류, K=μncoxW/L를 의미하며,
μ는 전하 캐리어의 이동도, n은 NMOS, μn는 NMOS의 전자에 대한 이동도, c는 커패시턴스, ox는 게이트의 산화막, cox는 게이트 산화막의 단위 면적당 커패시턴스, W는 MOSFET에서 게이트의 폭, L은 MOSFET에서 게이트의 길이를 의미한다.
본 발명에서 제안하고 있는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로에 따르면, MOSFET으로 구성된 active 선형 저항소자를 측정 저항소자에 연결하고, 선형 저항소자 내의 인가전압을 변화하여 자동적으로 저항 비를 동일하게 조정함으로써 정밀한 측정이 가능하도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로는, 2개의 MOSFET을 이용하여 선형적으로 동작하는 저항소자를 구성하고, 선형 저항소자의 인가전압을 제어하여 가변 저항소자와 측정 저항소자에 흐르는 전류를 일정하게 고정하여, 각 소자별 자기 가열(self heating)에 의한 오류를 제거할 수 있다.
도 1은 일반적인 휘트스톤 브리지의 회로도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로의 회로도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로의 선형 저항소자의 회로도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로의 회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로(1)는, 가변 저항소자(R1,R3), 가변 저항소자(R2), 측정 저항소자(Rx), 선형 저항소자(Ra), 제어부(도시하지 않음), 검류계(도시하지 않음)를 포함한다.
가변 저항소자(R1,R3)는, 2개로 구성되며, 기 설정된 고정 저항값을 갖는다. 상기 가변 저항소자(R1,R3)는 일반적인 휘트스톤 브리지 회로에서 사용되는 고정 저항소자와 동일한 구성이므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다. 물론 측정하고자 하는 입력 물리신호의 범위에 따라서 가변 저항소자(R1,R3)의 고정 저항값은 달라질 수 있다.
가변 저항소자(R2)는, 저항값이 가변될 수 있다. 본원 발명은 측정 저항소자(Rx)를 이용하여 무게, 온도, 광량 등의 입력 물리신호를 감지하기 위한 것이며, 측정 저항소자(Rx)에 입력 물리신호가 입력될 경우, 가변 저항소자(R2)는 저항값을 가변하여 저항 비를 동일하게 함으로써, 입력 물리신호를 감지할 수 있다. 상기 가변 저항소자(R2)는 가변 저항소자(R1,R3)와 마찬가지로 일반적인 휘트스톤 브리지 회로에서 사용되는 가변 저항소자와 동일한 구성이므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
측정 저항소자(Rx)는, 입력 물리신호에 대한센서 역할을 한다. 이때 입력 물리신호는, 무게, 온도, 광량 등이며, 측정 저항소자(Rx)는 이러한 입력 물리신호가 입력될 경우 상기 입력 물리신호에 대응되는 저항값을 갖게 된다. 따라서 본원 발명은 측정 저항소자(Rx)의 저항값을 감지함으로써, 무게나 온도, 광량 등 실질적으로 확인하고자 하는 값을 알아낼 수 있다.
즉 측정 저항소자(Rx)가 온도에 민감한 저항소자일 경우, 측정 저항소자(Rx)를 피측정체에 접촉시키면 피측정체의 온도를 알 수 있고, 측정 저항소자(Rx)가 로드셀(load cell)일 경우, 피측정체의 무게를 측정할 수 있다.
선형 저항소자(Ra)는, 상기 측정 저항소자(Rx)에 연결되며 2개의 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)(M1,M2)으로 구성되고 인가전압(V1,V2)에 따라 저항값이 선형적으로 동작한다. 이때 선형 저항소자(Ra)는 능동(active) 선형 저항소자(Ra)이며, 본원 발명은 측정 저항소자(Rx)에 선형 저항소자(Ra)를 연결하여, 입력 물리신호가 존재할 때 저항소자가 배치된 사각형 형태의 대각선 양측의 전압이 동일하도록 할 수 있다.
이는 단순히 입력 물리신호를 수동적으로 감지하는 종래의 휘트스톤 브리지와 달리, 선형 저항소자(Ra)를 사용하고 선형 저항소자(Ra)에 인가되는 인가전압(V1,V2)을 제어하여, 가변 저항소자(R1,R3)와 측정 저항소자(Rx)를 연결하는 패스에 흐르는 전류를 일정하기 고정시킬 수 있으며, 이때 상기 전류는 가변 저항소자(R1,R3)와 가변 저항소자(R2)를 연결하는 패스에 흐르는 전류와 동일하게 된다.
따라서 본원 발명은, 각 소자별 자기 가열(self heating)에 의한 오류가 전혀 발생되지 않으므로, 종래의 휘트스톤 브리지 회로에 비하여 더욱 정확한 측정이 가능하다는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로의 선형 저항소자의 회로도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로(1)의 선형 저항소자(Ra)는, 2개의 MOSFET(M1,M2)으로 구성된다.
선형 저항소자(Ra)에 MOSFET(M1,M2)을 2개 구비하는 것은, 선형 저항소자(Ra)의 인가전압(V1,V2)이 제어될 시 MOSFET(M1,M2)을 하나만 사용한다면, 저항값이 기하급수적(exponential)으로 변화함에 따라 저항값의 제어가 매우 어려워지기 때문이다.
이때 선형 저항소자(Ra)의 MOSFET(M1,M2)은 전하를 옮기는 캐리어로 자유전자가 사용되는 NMOS(n-channel MOSFET)일 수 있으며, 2개의 MOSFET(M1,M2)은 병렬로 연결될 수 있다. 또한 2개의 MOSFET(M1,M2) 중 제1 MOSFET(M1)은 포화(saturation)영역으로 동작하며, 제2 MOSFET(M2)은 선형(linear)영역으로 동작할 수 있다. 이는 MOSFET(M1,M2) 간에 상호 2차 전류특성이 상쇄되도록 하여, 선형 저항소자(Ra)가 인가전압(V1,V2)에 의하여 선형 저항의 특성을 가질 수 있도록 하기 위함이다.
선형 저항소자(Ra)의 MOSFET 발생되는 전류는, 하기의 수학식을 따른다.
<수학식>
Id1 = K/2[(VDD+V2-Vth1)2] (Vth1 << VDD+V2 일 경우)
Id1 = 0 (Vth1 >> VDD+V2 일 경우)
Id2 = K[(V1-Vth2)VDD-VDD2/2] (0<<VDD<<V1-Vth2 일 경우)
이때, Vth1은 제1 MOSFET(M1)의 임계 전압, Vth1은 제2 MOSFET(M2)의 임계 전압, VDD는 드레인 전압, V1과 V2는 MOSFET의 인가 전압, Id1은 제1 MOSFET에 흐르는 전류, Id2는 제2 MOSFET에 흐르는 전류, K=μncoxW/L를 의미하며,
μ는 전하 캐리어의 이동도, n은 NMOS, μn는 NMOS의 전자에 대한 이동도, c는 커패시턴스, ox는 게이트의 산화막, cox는 게이트 산화막의 단위 면적당 커패시턴스, W는 MOSFET에서 게이트의 폭, L은 MOSFET에서 게이트의 길이를 의미한다.
선형 저항소자(Ra)의 인가전압(V1)이 증가하게 되면, 상기 수학식에 의해 제1 MOSFET(M1)이 포화영역에 속하게 되고, 제2 MOSFET(M2)이 선형영역에 속하여서, 전류 전압 특성을 고려할 때 선형 저항소자(Ra)는 선형을 띤 저항 역할을 하게 된다.
반면 인가전압(V2)을 감소시킬 경우 제1 MOSFET(M1)의 양단 전압인 VDS 값을 증가시키고, 인가전압(V2)을 증가시킬 경우 제1 MOSFET(M1)의 VDS 값을 감소시켜서 M1에 대한 전류를 감소시킬 수 있다.
이때 중요한 점은, 두 MOSFET(M1,M2) 모두 포화영역에 도달한다면, 발진기의 크기(Amplitude)가 점차 감소하며, 인가전압(V1,V2)이 증가하면 주파수가 더 이상 증가하지 않다가 점차 감소하게 된다는 것이다.
제어부(도시하지 않음)는, 상기 저항소자가 배치된 사각형 형태의 대각선 양측 전압을 모니터링하고, 상기 선형 저항소자(Ra)의 인가전압(V1,V2)을 제어한다. 이때 제어부는, 상기 대각선 양측 전압의 차이가 0이 되도록 상기 인가전압(V1,V2)을 제어할 수 있다.
본원 발명은 2개의 가변 저항소자(R1,R3)와 가변 저항소자(R2), 측정 저항소자(Rx)가 사각형 형태로 배치되는 휘트스톤 브리지 보상회로(1)이며, 제어부는 저항소자가 배치된 사각형 형태의 대각선 부분에서 발생되는 전압 차이를 0으로 제어한다. 이때 제어부가 전압 차이를 제어하는 것은, 선형 저항소자(Ra)에 포함되는 하나의 MOSFET(M2)에 인가되는 인가전압(V1)을 제어하는 것을 통해 구현할 수 있다.
제어부는 상기 대각선 양측 전압을 실시간 또는 일정 시간 간격으로 모니터링할 수 있으며, 모니터링하는 간격은 사용자에 의하여 제한 없이 설정될 수 있다.
검류계(도시하지 않음)는, 상기 저항소자가 배치된 사각형 형태의 대각선 부분의 전류를 감지한다. 검류계는 일반적인 휘트스톤 브리지 회로에서 사용되는 검류계와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로
R1: 고정 저항소자 R2: 가변 저항소자
R3: 고정 저항소자 Rx: 측정 저항소자
Ra: 선형 저항소자 M1, M2: MOSFET
V1, V2: 인가전압

Claims (7)

  1. 기 설정된 고정 저항값을 갖는 2개의 고정 저항소자;
    저항값이 가변될 수 있는 가변 저항소자;
    입력 물리신호에 대한 센서 역할을 하는 측정 저항소자;
    상기 측정 저항소자에 연결되며 2개의 MOSFET으로 구성되고 인가전압에 따라 저항값이 선형적으로 동작하는 선형 저항소자; 및
    상기 저항소자가 배치된 사각형 형태의 대각선 양측 전압을 모니터링하고, 상기 선형 저항소자의 인가전압을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로,
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항소자가 배치된 사각형 형태의 대각선 부분의 전류를 감지하는 검류계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로,
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 대각선 양측 전압의 차이가 0이 되도록 상기 인가전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로,
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 대각선 양측 전압을 실시간으로 모니터링하는 것을 특징으로 하는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로,
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 2개의 MOSFET은,
    NMOS인 것을 특징으로 하는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로,
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 2개의 MOSFET 중 제1 MOSFET은 포화(saturation)영역으로 동작하며, 제2 MOSFET은 선형(linear)영역으로 동작하는 것을 특징으로 하는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로,
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 선형 저항소자의 MOSFET에 흐르는 전류는 하기의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로,
    <수학식>
    Id1 = K/2[(VDD+V2-Vth1)2] (Vth1 << VDD+V2 일 경우)
    Id1 = 0 (Vth1 >> VDD+V2 일 경우)
    Id2 = K[(V1-Vth2)VDD-VDD2/2] (0<<VDD<<V1-Vth2 일 경우)
    이때, Vth1은 제1 MOSFET의 임계 전압, Vth1은 제2 MOSFET의 임계 전압, VDD는 드레인 전압, V1과 V2는 MOSFET의 인가 전압, Id1은 제1 MOSFET에 흐르는 전류, Id2는 제2 MOSFET에 흐르는 전류, K=μncoxW/L를 의미하며,
    μ는 전하 캐리어의 이동도, n은 NMOS, μn는 NMOS의 전자에 대한 이동도, c는 커패시턴스, ox는 게이트의 산화막, cox는 게이트 산화막의 단위 면적당 커패시턴스, W는 MOSFET에서 게이트의 폭, L은 MOSFET에서 게이트의 길이를 의미한다.
KR1020110066803A 2011-07-06 2011-07-06 선형 저항소자를 이용한 휘트스톤 브리지 보상회로 KR101198855B1 (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104296919A (zh) * 2014-09-15 2015-01-21 青岛航天半导体研究所有限公司 一种电阻电桥型传感器的非线性补偿电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060250146A1 (en) 2005-05-06 2006-11-09 Augustin Braun Method and device for the temperature compensation of a measuring bridge
JP2009053074A (ja) 2007-08-28 2009-03-12 Shishido Seidenki Kk 電界検出装置
US20100018962A1 (en) 2008-07-23 2010-01-28 Kabasin Daniel F Temperature control device for a fuel heater element
JP2010025795A (ja) 2008-07-22 2010-02-04 Kazuo Okano イオン濃度測定装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060250146A1 (en) 2005-05-06 2006-11-09 Augustin Braun Method and device for the temperature compensation of a measuring bridge
JP2009053074A (ja) 2007-08-28 2009-03-12 Shishido Seidenki Kk 電界検出装置
JP2010025795A (ja) 2008-07-22 2010-02-04 Kazuo Okano イオン濃度測定装置
US20100018962A1 (en) 2008-07-23 2010-01-28 Kabasin Daniel F Temperature control device for a fuel heater element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104296919A (zh) * 2014-09-15 2015-01-21 青岛航天半导体研究所有限公司 一种电阻电桥型传感器的非线性补偿电路
CN104296919B (zh) * 2014-09-15 2017-07-11 青岛航天半导体研究所有限公司 一种电阻电桥型传感器的非线性补偿电路

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