[发明专利]用于电阻精密检测的同源双路同步采样电路及其方法

权利要求书

1.一种应用于电阻精密检测的同源双路同步采样方法，其特征在于，通过同源双路检测对电路中的两个电压VN1、VN2进行同步采样，根据VN1和VN2转换得到数字量和同源双路检测的拓扑结构形式，反算出待测电阻Rx的值，再与上位机进行交互。

2.一种实现权利要求1所述采样方法的同源双路同步采样电路，其特征在于，包括同源双路检测电路，同步A/D采样电路和数据处理电路；

同源双路检测电路输出两路电压VN1、VN2进入同步A/D采样电路，数据处理电路产生一组控制信号控制同步A/D采样电路，该控制信号为同步使能两路A/D采样电路的时序信号；

同步A/D采样电路得到的两路同步A/D转换数据在数据处理电路进行处理，处理后的数据再与上位机进行交互；同步A/D采样电路中两路A/D转换器在同一组控制信号下进行同一时序的采样变换，同一组控制信号由数据处理电路产生；

数据处理电路根据同步A/D采样电路对VN1和VN2转换得到数字量和同源双路检测电路的拓扑结构形式反算出待测电阻Rx的值，再与上位机进行交互。

3.根据权利要求2所述一种应用于电阻精密检测的同源双路同步采样方法的采样电路，其特征在于，同源双路检测电路包括分压电路，两路仪表放大电路，两路差分比例运算电路；

分压电路包括电源Vc1、待测电阻Rx和电阻Rc；待测电阻Rx和电阻Rc串联，待测电阻Rx和电阻Rc之间引出分压电压V1；电源电压Vc1和分压电压V1分别经过各自的仪表放大器和差分比例放大电路后得到VN1和VN2，再进入同步A/D采样电路；

电源电压Vc1对应的仪表放大电路由增益电阻Rg1和仪表放大器N1组成，仪表放大器的放大倍数A_N1决定于其增益电阻Rg1的大小，分压电压V1对应的仪表放大电路由增益电阻Rg2和仪表放大器N2组成，仪表放大器的放大倍数A_N2决定于其增益电阻Rg2的大小，两路仪表放大电路的增益电阻取相同值Rg1＝Rg2＝Rg，所以有A_N1＝A_N2＝A_N；

电源电压Vc1对应的差分比例放大电路由基准电源Vref、运放N3、运放正输入端输入电阻R2、运放负输入端输入电阻R1、运放正输入端接地电阻R3以及负输入端反馈电阻R5组成；运放正输入端输入电阻R2与运放负输入端输入电阻R1取相同值R，运放正输入端接地电阻R3与反馈电阻R5取相同值Rf,即R1＝R2＝R,R3＝R5＝Rf；

分压电压V1对应的差分比例放大电路由基准电源Vref、运放N4、运放正输入端输入电阻R7、运放负输入端输入电阻R6、运放正输入端接地电阻R8以及负输入端反馈电阻R4组成；运放正输入端输入电阻R7与运放负输入端输入电阻R6取相同值R，运放正输入端接地电阻R8与反馈电阻R4取相同值Rf,即R6＝R7＝R,R4＝R8＝Rf。

4.根据权利要求3所述的一种应用于电阻精密检测的同源双路同步采样电路，其特征在于，电路的传递函数：

待测电阻：

5.根据权利要求2所述的一种应用于电阻精密检测的同源双路同步采样电路，其特征在于，同源双路检测电路包括惠斯通电桥、两路仪表放大电路；惠斯通电桥由被测电阻Rx和其他四个电阻Rz1，Rz2，Ry1，Ry2共同组成4个桥臂，其中Rz1，Ry1，Ry2各自单独成一桥臂，Rx和Rz2串联成一桥臂Rx+Rz2；Vc1施加在Rz1桥臂与Rx+Rz2桥臂之间，Ry1桥臂与Ry2桥臂间接地，Rz1桥臂与Ry1桥臂之间引出待测电压V3；Rx+Rz2桥臂与Ry2桥臂之间引出待测电压V4；其中Rz1和Rz2取相同值Rz，Ry1和Ry2取相同值Ry，即有Rz1＝Rz2＝Rz，Ry1＝Ry2＝Ry；

所述待测电压V3和V4，分别经过各自的仪表放大器N1和N2后得到VN1和VN2，再进入同步A/D采样电路；仪表放大器N1和N2的放大倍数A_N1和A_N2分别决定于其增益电阻Rg1和Rg2的大小，取Rg1＝Rg2＝Rg，有A_N1＝A_N2＝A_N。

6.根据权利要求5所述的一种应用于电阻精密检测的同源双路同步采样电路，其特征在于，电路的传递函数：

待测电阻：

Rx＝VN2*(Ry+Rz)/(VN1-VN2)。