專利名稱：二進制數(shù)控比例臂電橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電橋結(jié)構(gòu)，特別涉及一種二進制數(shù)控R-2R電阻 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電橋兩個橋臂的二進制數(shù)控電橋。
背景技術(shù)：
用惠斯通電橋精確測量電阻，是如圖1所示，其電橋的平衡公式為
其中M稱為電橋的比例臂，在實際電橋中比例臂M多采用十進制步 進方式。該方法明顯的缺點對比例臂的電阻要求高，且電阻比例調(diào)節(jié)步進 量大，也不利于實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)電橋平衡。
發(fā)明內(nèi)容
因而，現(xiàn)在需要一種電阻種類少、電橋比例臂步進量小、容易用二進 制數(shù)字控制比例臂的電橋。
鑒于上述，本實用新型提出了一種二進制數(shù)控比例臂電橋，包括電源、 待測電阻，還包括連接在電源與待測電阻之間的數(shù)字控制的n位二進制數(shù) 控比例臂，n為正整數(shù)，其包含R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)，該R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)包括第
一端點、第二端點和第三端點，其中，第一端點和第三端點之間串聯(lián)n—l 個阻值相等的第一電阻后、再串聯(lián)一個阻值為第一電阻的阻值的二倍的第 三電阻，上述每兩電阻的串聯(lián)結(jié)點以及第一個端點都連接一個阻值為第一電阻
3的阻值的二倍的第二電阻，上述第二電阻為n個，上述n個第二電阻的另一端 通過連接n個2選1開關(guān)分別根據(jù)n位二進制數(shù)連接到R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)的第二端 點或者第三端點。
本發(fā)明的有益效果為，對電阻調(diào)節(jié)的步進較小，更容易實現(xiàn)二進制數(shù)控電 橋平衡的自動化測試。
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳細說明。 對于所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，從對本實用新型的詳細說明中，本實 用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將顯而易見。


圖1是目前使用的常規(guī)惠斯通電橋。 圖2a是本實用新型一較佳實施例的電橋電路圖。 圖2b是本實用新型另一較佳實施例的電橋電路圖。 圖3是本實用新型3端網(wǎng)絡(luò)的等效電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型所述的一種二進制數(shù)控比例 臂電橋作進一步的詳細說明。
本實用新型的電橋電路如圖2a和圖2b所示。
一種二進制數(shù)控比例臂電橋，包括電源，電源可以是如圖2a所示的位 置，也可以是如圖2b所示的位置；待測電阻，在本實施方式中，R3和R4 中只有一個是待測電阻，另一個電阻的阻值己知，或者兩者都是待測電阻， 以便得到二者阻值的比例關(guān)系，R3和R4并聯(lián)；還包括連接在電源與待測 電阻之間的數(shù)字控制的n位二進制數(shù)控比例臂，n為正整數(shù)，其包含R-2R 電阻網(wǎng)絡(luò)，該R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)包括第一端點A、第二端點B和第三端點C， 其中，第一端點A和第三端點C之間串聯(lián)n-l個阻值相等的第一電阻后、 再串聯(lián)一個阻值為第一電阻的阻值的二倍的第三電阻，上述每兩電阻的串聯(lián)結(jié)點以及第一端點A都連接一個阻值為第一電阻的阻值的二倍的第二電
阻，上述第二電阻為n個，上述n個第二電阻的另一端通過連接n個2選 1開關(guān)分別根據(jù)n位二進制數(shù)連接到R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)的第二端點B或者第三 端點C。 2選1開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)或繼電器，或能實現(xiàn)2選1功能的電子 開關(guān)。二進制數(shù)字控制的R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)的n位二進制數(shù)控電橋比例臂， 包括用R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成n位二進制數(shù)控的3端電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電橋的兩 個相鄰橋臂。連接到3端網(wǎng)絡(luò)的第二端點B還是連接到3端網(wǎng)絡(luò)的第三端 點C，由n位二進制數(shù)決定，當某位二進制數(shù)為l時，2選1開關(guān)連接到3 端網(wǎng)絡(luò)的第二端點B;當某位二進制數(shù)為0時，2選1開關(guān)連接到3端網(wǎng) 絡(luò)的第三端點C。
具體地，當某位二進制數(shù)D，l時，Di對應(yīng)的2選1開關(guān)接到第二端B， 當D「0時，Di對應(yīng)的2選l開關(guān)接到第三端C。
假設(shè)D產(chǎn)1，剩余的DfO，則僅Di第對應(yīng)的2選l開關(guān)接第二端B， 其余的2選1開關(guān)接第三端C。
假設(shè)D尸D尸l，剩余的D產(chǎn)O，則僅D!和D2對應(yīng)的2選1開關(guān)接第二 端B，其余2選1開關(guān)接第三端C。
在圖3的等效電路中，電橋平衡公式為
i a 2" - D
其中D是n位二進制數(shù)
￡) = 2"-1 D"一, + 2"-2 ￡> —2 +... + 2'D, +…+ 20 Z)( 其中A是一位二進制數(shù)，其值為0或者1。
M:丄 2" -D
是本實用新型的電橋比例臂的表達式。它的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面-
應(yīng)用二進制數(shù)控R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)比例臂的電橋，由于只使用了只有R 和二倍阻值的電阻2R兩種阻值的電阻，電橋的制作成本降低了， 二進制 數(shù)控電橋比例臂的步進量減小了， 二進制數(shù)控電橋平衡過程比較容易實現(xiàn) 自動化測試。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的 實施范圍；如果不脫離本實用新型的精神和范圍，對本實用新型進行修改 或者等同替換的，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍當中。
權(quán)利要求1、一種二進制數(shù)控比例臂電橋，包括電源、待測電阻，其特征在于還包括連接在電源與待測電阻之間的數(shù)字控制的n位二進制數(shù)控比例臂，n為正整數(shù)，其包含R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)，該R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)包括第一端點、第二端點和第三端點，其中，第一端點和第三端點之間串聯(lián)n-1個阻值相等的第一電阻后、再串聯(lián)一個阻值為第一電阻的阻值的二倍的第三電阻，上述每兩電阻的串聯(lián)結(jié)點以及第一個端點都連接一個阻值為第一電阻的阻值的二倍的第二電阻，上述第二電阻為n個，上述n個第二電阻的另一端通過連接n個2選1開關(guān)分別根據(jù)n位二進制數(shù)連接到R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)的第二端點或者第三端點。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二進制數(shù)控比例臂電橋，其特征在于2 選l開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)或繼電器，或能實現(xiàn)2選1功能的電子開關(guān)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二進制數(shù)控比例臂電橋，其特征在于 二進制數(shù)字控制的R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)的n位二進制數(shù)控電橋比例臂，包括用 R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成n位二進制數(shù)控的3端電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電橋的兩個相鄰橋 臂。
專利摘要本實用新型提出了一種二進制數(shù)控比例臂電橋，包括電源、待測電阻，還包括連接在電源與待測電阻之間的數(shù)字控制的n位二進制數(shù)控比例臂，n為正整數(shù)，其包含R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)，該R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)包括第一端點、第二端點和第三端點，第一端點和第三端點之間串聯(lián)n-1個阻值相等的第一電阻后、再串聯(lián)一個阻值為第一電阻的阻值的二倍的第三電阻，上述每兩電阻的串聯(lián)結(jié)點以及第一個端點都連接一個阻值為第一電阻的阻值的二倍的第二電阻，上述第二電阻為n個，上述n個第二電阻的另一端通過連接n個2選1開關(guān)分別根據(jù)n位二進制數(shù)連接到R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)的第二端點或者第三端點。本實用新型的電橋能提高電橋的調(diào)節(jié)精度。
文檔編號G01R27/02GK201364357SQ20092000315
公開日2009年12月16日 申請日期2009年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月10日
發(fā)明者張昌民 申請人:張昌民