[发明专利]一种应变采集电路系统及应变采集方法

权利要求书

1.一种应变采集电路系统，其特征在于，该系统包括：恒流源电路、桥路配置电路、硬件调平电路、放大调理电路以及A/D采集芯片，其中，

恒流源电路，用于为桥路配置电路提供恒流源电流；

桥路配置电路，用于根据监测所需的外接应变传感器的连接桥路类型，通过切换多路开关芯片，将外接应变传感器替换电阻桥路的电阻，构成测试桥路；

硬件调平电路，用于在桥路配置电路的测试桥路构建后，在测试桥路的应变传感器未处于工作状态时，对A/D采集芯片采集的应变电压信号进行灵偏校正；

放大调理电路，用于对桥路配置电路输出的因桥路微小应变产生的应变电压信号进行放大、调理以及滤波处理；

A/D采集芯片，用于将放大调理电路输出的应变电压信号进行A/D转换，并输出以进行信号分析。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述恒流源电路包括：第一电阻、第二电阻、运算放大器、第三电阻以及第四电阻，其中，

运算放大器的第一极通过第一电阻接入参考电压，第二极通过第二电阻接地，并通过第四电阻作为恒流输入桥路配置电路的一极，运算放大器的第三极接地，第四极接模拟电压，第五极通过第三电阻作为恒流输入桥路配置电路的另一极。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述桥路配置电路包括多路开关芯片以及电阻桥路，其中，

电阻桥路，用于将外接应变传感器替换电阻桥路的电阻，构成测试桥路；

多路开关芯片，用于根据监测所需的外接应变传感器的连接桥路类型，控制测试桥路的构成。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述多路开关芯片包括第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关；

电阻桥路，包括第五桥臂电阻、第六桥臂电阻、第七桥臂电阻以及第八桥臂电阻；

第五桥臂电阻与第六桥臂电阻的一端分别与恒流输入桥路配置电路的一极相连，第五桥臂电阻的另一端与第二开关的第三极相连，第六桥臂电阻的另一端与第三开关的第二极相连；

第二开关的第二极与第一开关的第三极相连，第一开关的第二极与第八桥臂电阻的一端相连，第八桥臂电阻的另一端与恒流输入桥路配置电路的另一极相连，并与第七桥臂电阻的一端相连，第七桥臂电阻的另一端与第四开关的第三极相连，第四开关的第二极与第三开关的第三极相连，第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关的第一极并联，接入模拟电压；

第四开关的第二极与第三开关的第三极的相连处作为输入放大调理电路的一极，第二开关的第二极与第一开关的第三极的相连处作为输入放大调理电路的另一极。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述连接桥路类型包括：全桥、半桥、1/4桥。

6.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述硬件调平电路包括：桥路调平第九辅助电阻、可调电位计以及桥路调平第十辅助电阻，其中，

桥路调平第九辅助电阻的一端接入恒流输入硬件调平电路的一极，另一端与可调电位计的第二极相连，可调电位计的第一极接入第二开关的第二极与第一开关的第三极的相连处，第三极与桥路调平第十辅助电阻的一端相连，桥路调平第十辅助电阻的另一端接入恒流输入硬件调平电路的另一极，可调电位计的第四极接入模拟电压，第五极接地。

7.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述放大调理电路包括：第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容以及仪表放大器，其中，

第十一电阻的一端接入第四开关的第二极与第三开关的第三极的相连处，另一端与仪表放大器的第一极相连，第一电容的一端与仪表放大器的第一极相连，另一端接地，第十二电阻的一端接入第二开关的第二极与第一开关的第三极的相连处，另一端与仪表放大器的第二极相连，第二电容的一端与仪表放大器的第二极相连，另一端接地，第十三电阻分别与仪表放大器的第三极和第四极相连，仪表放大器的第五极接地，第六极与第七极相连并接入模拟电压，第八极接入参考电压，第九极分别与第十四电阻以及第三电容的一端相连，第十四电阻以及第三电容的另一端与仪表放大器的第十极相连，同时，第十极与第十五电阻的一端相连，第十五电阻的另一端与第四电容的一端相连并作为输入A/D采集芯片的一极，第四电容的另一端与第八极相连并作为输入A/D采集芯片的另一极。

8.一种应变采集方法，其特征在于，该方法包括：

预先为桥路配置电路设置恒流源电流；

根据待测试的应变传感器，切换桥路配置电路中的多路开关芯片，组成测试桥路；

根据待测试的应变传感器性能参数配置放大调理电路参数；

调节硬件调平电路，使处于静态工作的测试桥路平衡；

启动测试桥路进行监测，并通过A/D采集芯片采集监测的应变信息。