[发明专利]用于桥式传感器的非线性矫正系统在审
申请号: | 202111471846.X | 申请日: | 2021-12-03 |
公开(公告)号: | CN114383773A | 公开(公告)日: | 2022-04-22 |
发明(设计)人: | 井凯;沈祥;曹家博 | 申请(专利权)人: | 西安理工大学 |
主分类号: | G01L25/00 | 分类号: | G01L25/00;G01L27/00 |
代理公司: | 西安弘理专利事务所 61214 | 代理人: | 许志蛟 |
地址: | 710048 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 传感器 非线性 矫正 系统 | ||
1.用于桥式传感器的非线性矫正系统,其特征在于,包括压阻桥式传感器、负反馈电路以及输出增益放大器;通过引入负反馈电路以改变压阻桥式传感器的激励电压,同时改变输出增益放大器的放大倍数,从而对原桥式非线性系统进行补偿;
所述压阻桥式传感器与输出增益放大器连接;所述输出增益放大器与输出缓冲器相连接;所述输出缓冲器的输出一部分作为输出电压、另一部分作为反馈电压;所述反馈电压施加在负反馈电路上;
所述负反馈电路包括依次连接的求和模块、线性化数模转换器和反馈放大器,所述反馈电压施加在反馈放大器上;所述求和模块的输入端分别接受经反馈放大器和线性化数模转换器放大转换后的反馈电压、以及经激励系数衰减作用后的参考电压;所述求和模块输出的激励电压施加在所述压阻桥式传感器上。
2.根据权利要求1所述的用于桥式传感器的非线性矫正系统,其特征在于,所述输出增益放大器的增益设置端口连接有精度补偿DAC,所述输出增益放大器的增益效果受精度补偿DAC的调节,所述精度补偿DAC用于补偿增益放大器本身及压阻桥式传感器的误差。
3.根据权利要求1所述的用于桥式传感器的非线性矫正系统,其特征在于,所述输出增益放大器的输入端与压阻桥式传感器的输出端相连;所述输出增益放大器的输出端与输出缓冲器相连接。
4.根据权利要求1所述的用于桥式传感器的非线性矫正系统,其特征在于,所述输出增益放大器为可变增益放大器。
5.根据权利要求1所述的用于桥式传感器的非线性矫正系统,其特征在于,线性化数模转换器利用线性化系数进行转换,所述线性化系数的值为:
其中,KLIN为线性化系数,BV为压阻桥式传感器未被校准前的非线性度;VREF为参考电压;KEXC为激励系数;VOUT_MAX为输出电压最大值;VOUT_MIN为输出电压最小值;所述线性化系数为数字信号,所述线性化系数通过所述线性化数模转换器完成与反馈信号的高精度模拟域乘法运算。
6.根据权利要求5所述的用于桥式传感器的非线性矫正系统,其特征在于,所述激励系数是根据参考电压而设定的衰减因子,所述参考电压与所述激励系数之积确定了所述求和模块输出的激励电压的静态工作点;可根据需要调整衰减因子以增加或减小激励电压。
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