[发明专利]偏差消除电路和采用该电路的偏差消除系统

说明书

偏差消除系统

本发明涉及偏差消除电路和采用该电路的偏差消除系统，用于消除压力传感器或类似设备的偏差电压。

偏差消除电路包括一个前置放大器单元和一个电平移动单元。前置放大器单元以电气方式同输出小电压差的诸如压力传感器之类的器件相连。前置放大器单元用作接收这种小电压差、将它放大、并将放大的电压差输出的电路。电平移动单元用作产生对一个可设置的期望参考电压和放大的电压差的响应电压并输出到AD转换器的电路。这样，电平移动单元可以调节输出到AD转换器的电压，以使其落入AD转换器的标准输入范围。

下面描述偏差消除电路的运转和采用偏差消除电路的系统。

首先将从压力传感器输出的电压差记为X₁。然后，电压差X₁提供给前置放大器单元的一个输入端。这种情况下，电平移动单元输出端产生的输出电压Y₁满足关系式Y₁=ax₁+bA+c(其中：a，b为系数，A为参考电压)。前置放大器单元和电平移动单元分别包含多个运算放大器。而每一个运算放大器都有一个偏差电压。符号c表示由这种偏差电压产生的项。AD转换器接收Y₁，将模拟量Y₁转换为数字量Y₃，并把Y₃输出到一个运算装置。

下一步，向前置放大器单元输入端提供“0”电压差。这时电平移动单元输出端上的电压Y₂满足关系式Y₂=a·0+bA+c。AD转换器接收Y2，将模拟量Y2转换为数字量Y4，接着输出到运算装置。

根据前面得到的Y3和Y4，运算装置实际上完成Y3-Y4的算术运算。为了简化说明，下面的描述中我们假定运算装置完成运算：Y3-Y4=Yl-Y2。(因为Y3-Y4和Yl-Y2是相关联的)。

运算装置计算Y1-Y2以得出电压差Y1-Y2=axl。结果，可以得出同各个运算放大器偏差电压无关的电压差。

但是，压力传感器之类的给前置放大器单元提供小电压差的器件也包含有偏差电压。因此，就产生一个输出误差“e”，称为偏差输出，当压力传感器处于给定的压力范围时，压力传感器的输出电压差X1就由理想值“d”变成为“d+e”。结果Y1=a·(d+e)+bA+c而Y2=a·0+bA+c。由这两个式子，Y1-Y2变成a·(d+e)(=ad+a·e)。相应地，基于压力传感器的偏差输出的项a·e出现在电平移动单元的输出节点上。偏差电压依产品不同而不同，相应的输出误差e也因产品不同而不同。因此有必要修正输出误差e。

从前述观点看，本发明的目的是修正连接到前置放大器单元上的诸如压力传感器等的因产品不同而变化的偏差电压造成的输出误差。

根据本发明的一个方面，为达到上述目的，提供了一个偏差消除系统包括：两个端子；一个输出端；两个中间节点；放大电路连接到两个端子和两个中间节点间，当偏差消除系统处于第一状态时，放大电路通过放大两个端子间的第二个电压差在两个中间节点间产生第一个电压差；当偏差消除系统处于第二状态时，放大电路通过放大两个端子间的第四个电压差，在两个中间节点间产生第三个电压差；

电平移动单元连接到两个中间节点和输出端间，当偏差消除系统处于第一状态时，电平移动单元在输出端产生对应于第一个电压差和第一个电压的电压；当偏差消除系统处于第二状态时，电平移动单元在输出端产生对应于第三个电压差和第二个电压的电压；

当偏差消除系统处于第一状态时，AD转换器输出对输出端电压的转换值；当偏差消除系统处于第二状态时，AD转换器输出对输出端电压的第二个转换值；

运算装置完成对第一个值和第二个值的计算。

下面的介绍连同相关的附图将有助于更好地理解本发明的目的、特点和优点。

图1是相应于本发明的第一实施例，为包含偏差消除电路的偏差消除系统的电路图示；

图2是相应于本发明的第二实施例，为包含偏差消除电路的偏差消除系统的电路图示。

参考相应的附图，下面介绍本发明的优选实施例。

首先参考附图1介绍第一实施例。