專利名稱：一種便攜式一體化橋式傳感器校驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種橋式傳感器校驗裝置，特別是公開一種便攜式一體化橋式傳感器校驗裝置。
背景技術(shù)：
橋式傳感器是指采用電橋原理進(jìn)行非電量轉(zhuǎn)換為電量的各種傳感器，如電阻應(yīng)變片式、半導(dǎo)體應(yīng)變片式、電容式、電感式等等。因其靈敏度高、線性好等特點，廣泛應(yīng)用于壓力、荷重、拉壓、位移、振動等物理量的電量變換。由于這類傳感器精度高，出廠前或使用前必須進(jìn)行檢測及靈敏度、偏差、零點漂移、溫漂等參數(shù)的標(biāo)定，以便校準(zhǔn)系統(tǒng)的精度。而且，在使用過程中，還需定期檢驗和標(biāo)定，以保持精度。各類橋式傳感器是控制系統(tǒng)中必不可缺的非電量轉(zhuǎn)換元件。我國目前產(chǎn)量數(shù)以億計。由于牽涉到計量、控制等領(lǐng)域，出廠前及日常應(yīng)用中進(jìn)行校驗是必須的。目前，可檢索到的市售的橋式傳感器校驗系統(tǒng)多為高精度應(yīng)變儀，可以輸出O.01%高精度直流激勵源，檢測精度可達(dá)O. 01%，頻率響應(yīng)可達(dá)10kHz。但這類儀器只有直流激勵，無法標(biāo)定電容、電感類的半橋及全橋，或者需要交流激勵的長線低壓差輸出的應(yīng)變式電橋。另一類是通用的便攜式校驗儀?？梢援a(chǎn)生直流電壓、直流電流、電阻、熱電阻(RTD)、熱電偶(TC)、頻率、脈沖等信號；可以測量直流電壓、直流電流、電阻、交流電壓、頻率、脈沖、TC、RTD等信號。如日本橫河的CA51/71，CA 150等。但其沒有針對橋式傳感器專用的測試功能，也無法校驗電容、電感類的半橋及全橋，或者需要交流激勵的長線低壓差輸出的應(yīng)變式電橋。從上述案例可以看出，在各類橋式傳感器校驗方面，僅有應(yīng)變式傳感器有專門的校驗儀，其它各類傳感器大多沒有專門的校驗儀器，均采用搭建的方法進(jìn)行校驗。其缺點是明顯的體積龐大，調(diào)整不便，輸出結(jié)果不直觀，無法方便的移動。對于計量部門來說，由于需要檢定各種類型的橋式傳感器，就需要搭建各種測試平臺，既繁瑣又不經(jīng)濟(jì)，而且無法攜帶到生產(chǎn)廠進(jìn)行現(xiàn)場檢定。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種輕便的、以提高檢驗及標(biāo)定的效率，并方便質(zhì)監(jiān)部門進(jìn)行現(xiàn)場檢驗和標(biāo)定的便攜式一體化橋式傳感器校驗裝置。本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種便攜式一體化橋式傳感器校驗裝置，其特征在于包括第一控制模塊、精密交流源、精密直流源、采樣調(diào)節(jié)模塊、被測電橋傳感器、匹配放大器、采樣電路、第二控制模塊、輸入模塊、顯示模塊；所述第一控制模塊分別與所述第二控制模塊、采樣調(diào)節(jié)模塊、精密交流源、精密直流源相連，所述被測電橋傳感器分別與所述精密交流源、精密直流源、采樣調(diào)節(jié)模塊、匹配放大器相連，所述匹配放大器還分別與所述第二控制模塊、采樣電路相連，所述第二控制模塊還分別與所述采樣電路、輸入模塊、顯示模塊相連。所述精密交流源為以DDS芯片為內(nèi)核的正弦波脈沖寬度調(diào)制的低頻交流源，所述精密交流源輸出的正弦波、方波的頻率分別為500Hz 100000Hz，精度為0. 005%，幅值的有效范圍為0. IV 10V。所述精密直流源為基于正弦波脈沖寬度調(diào)制的直流電源，精度為0. 005%，幅值范圍為±15V，分辨率為16bit。所述匹配放大器由交流放大器和直流放大器組成。所述采樣調(diào)節(jié)模塊為以24位Λ-Σ型模數(shù)轉(zhuǎn)換器為內(nèi)核的采樣調(diào)節(jié)電路，其采樣分辨率為lppm。本實用新型的有益效果是本實用新型將精密交流源、精密直流源、匹配放大器、第一控制模塊、第二控制模塊等集為一體，構(gòu)成輕便的智能便攜式橋式傳感器測量系統(tǒng)，以提高檢驗及標(biāo)定的效率，并方便質(zhì)監(jiān)部門進(jìn)行現(xiàn)場檢驗和標(biāo)定。

圖I是本實用新型方框結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
根據(jù)圖1，本實用新型包括第一控制模塊、精密交流源、精密直流源、采樣調(diào)節(jié)模塊、被測電橋傳感器、匹配放大器、米樣電路、第二控制模塊、輸入模塊、顯不模塊；所述第一控制模塊分別與所述第二控制模塊、采樣調(diào)節(jié)模塊、精密交流源、精密直流源相連，所述被測電橋傳感器分別與所述精密交流源、精密直流源、采樣調(diào)節(jié)模塊、匹配放大器相連，所述匹配放大器還分別與所述第二控制模塊、采樣電路相連，所述第二控制模塊還分別與所述采樣電路、輸入模塊、顯示模塊相連。所述精密交流源為以DDS芯片為內(nèi)核的正弦波脈沖寬度調(diào)制的低頻交流源，所述精密交流源輸出的正弦波、方波的頻率分別為500Hz 100000Hz，精度為0. 005%，幅值的有效范圍為0. IV 10V。所述精密直流源為基于正弦波脈沖寬度調(diào)制的直流電源，精度為0. 005%，幅值范圍為±15V，分辨率為16bit。所述匹配放大器由交流放大器和直流放大器組成。所述采樣調(diào)節(jié)模塊為以24位Λ-Σ型模數(shù)轉(zhuǎn)換器為內(nèi)核的采樣調(diào)節(jié)電路，其采樣分辨率為lppm。所述的輸入模塊為鍵盤。本實用新型所述的精密交流源采用的是已申請的發(fā)明專利，申請?zhí)枮?00910201994. 2，名稱為“一種采用正弦波脈沖寬度調(diào)制的高精度低頻交流電源裝置”;所述精密直流源采用的是已申請的發(fā)明專利，申請?zhí)枮?00910201995. 7，名稱為“一種采用脈寬調(diào)制的高精度直流電源裝置”。通過輸入模塊對第二控制模塊設(shè)定一個激勵電壓，并由第二控制模塊傳給第一控制模塊，第一控制模塊控制精密交流源、精密直流源供給被測電橋傳感器，被測電橋傳感器在外置標(biāo)準(zhǔn)物理量(如壓力、荷重、位移、振動等)的作用下，產(chǎn)生差動輸出電壓信號傳輸給匹配放大器進(jìn)行歸一化處理，再傳給采樣電路，第二控制模塊通過控制采樣電路實現(xiàn)ADC采樣數(shù)字化，采樣電路將模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量后送入第二控制模塊，第一控制模塊調(diào)用第二控制模塊中的數(shù)字量進(jìn)行計算處理再回送第二控制模塊，第二控制模塊通過顯示模塊在屏幕上輸出被測電橋傳感器的靈敏度當(dāng)量。
權(quán)利要求1.一種便攜式一體化橋式傳感器校驗裝置，其特征在于包括第一控制模塊、精密交流源、精密直流源、采樣調(diào)節(jié)模塊、被測電橋傳感器、匹配放大器、采樣電路、第二控制模塊、輸入模塊、顯示模塊；所述第一控制模塊分別與所述第二控制模塊、采樣調(diào)節(jié)模塊、精密交流源、精密直流源相連，所述被測電橋傳感器分別與所述精密交流源、精密直流源、采樣調(diào)節(jié)模塊、匹配放大器相連，所述匹配放大器還分別與所述第二控制模塊、采樣電路相連，所述第二控制模塊還分別與所述采樣電路、輸入模塊、顯示模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種便攜式一體化橋式傳感器校驗裝置，其特征在于所述精密交流源為以DDS芯片為內(nèi)核的正弦波脈沖寬度調(diào)制的低頻交流源，所述精密交流源輸出的正弦波、方波的頻率分別為500Hz 100000Hz，精度為O. 005%，幅值的有效范圍為O.IV 10V。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種便攜式一體化橋式傳感器校驗裝置，其特征在于所述精密直流源為基于正弦波脈沖寬度調(diào)制的直流電源，精度為O. 005%，幅值范圍為±15V，分辨率為16bit。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種便攜式一體化橋式傳感器校驗裝置，其特征在于所述匹配放大器由交流放大器和直流放大器組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種便攜式一體化橋式傳感器校驗裝置，其特征在于所述采樣調(diào)節(jié)模塊為以24位Λ-Σ型模數(shù)轉(zhuǎn)換器為內(nèi)核的采樣調(diào)節(jié)電路，其采樣分辨率為Ippm0
專利摘要本實用新型為一種便攜式一體化橋式傳感器校驗裝置。它包括第一控制模塊、精密交流源、精密直流源、采樣調(diào)節(jié)模塊、被測電橋傳感器、匹配放大器、采樣電路、第二控制模塊、輸入模塊、顯示模塊；所述第一控制模塊分別與所述第二控制模塊、采樣調(diào)節(jié)模塊、精密交流源、精密直流源相連，所述被測電橋傳感器分別與所述精密交流源、精密直流源、采樣調(diào)節(jié)模塊、匹配放大器相連，所述匹配放大器還分別與所述第二控制模塊、采樣電路相連。本實用新型的優(yōu)點是將精密交流源、精密直流源、匹配放大器等集為一體，構(gòu)成輕便的智能便攜式橋式傳感器測量系統(tǒng)，以提高檢驗及標(biāo)定效率，方便質(zhì)監(jiān)部門進(jìn)行現(xiàn)場檢驗和標(biāo)定。
文檔編號G01D18/00GK202648692SQ201220304099
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者郭佳偉, 吳維華, 陳立波 申請人:上海儀器儀表研究所