本發(fā)明涉及電力電子，特別涉及一種放大器的補(bǔ)償裝置以及一種信號(hào)放大系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、很多傳感器都會(huì)基于惠斯通電橋來(lái)對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。其中，惠斯通電橋是通過測(cè)量應(yīng)變片的電阻變化來(lái)對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。一般情況下，由惠斯通電橋所檢測(cè)到的信號(hào)比較微弱，通常為毫伏級(jí)別，因此，需要在傳感器的后端連接放大器才能滿足ad芯片（analog?to?digital?converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器）的采樣要求。但是，在不同溫度下，應(yīng)變片的阻值和放大器中電阻的阻值均會(huì)發(fā)生較大變化，這樣就會(huì)導(dǎo)致由惠斯通電橋和放大器所組成的信號(hào)放大系統(tǒng)發(fā)生零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。

2、為了避免上述問題的發(fā)生，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常會(huì)采用具有低溫度漂移系數(shù)的高精度電阻來(lái)保證信號(hào)放大系統(tǒng)輸出信號(hào)的精度。但是，此種設(shè)置方式需要高昂的成本投入。目前，針對(duì)這一技術(shù)問題，還沒有較為有效的解決辦法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種放大器的補(bǔ)償裝置以及一種信號(hào)放大系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由惠斯通電橋和放大器所組成的信號(hào)放大系統(tǒng)需要在高昂造價(jià)成本下才能保證放大器輸出較為精確放大信號(hào)的技術(shù)問題。其具體方案如下：

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種放大器的補(bǔ)償裝置，包括：放大倍數(shù)相同的第一放大器和第二放大器、第一模擬開關(guān)、第二模擬開關(guān)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器以及用于輸出基準(zhǔn)信號(hào)、地信號(hào)和傳感器信號(hào)的插頭；所述傳感器信號(hào)由惠斯通電橋所輸出；

3、所述第一放大器和所述第二放大器的輸入端分別通過所述第一模擬開關(guān)和所述第二模擬開關(guān)與所述插頭相連，所述第一放大器和所述第二放大器的輸出端均通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述控制器相連；

4、所述控制器的執(zhí)行邏輯如下：

5、通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取所述第一放大器對(duì)所述傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)的信號(hào)，得到目標(biāo)信號(hào)；

6、通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別獲取所述第一放大器和所述第二放大器對(duì)所述基準(zhǔn)信號(hào)和所述地信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)的差值信號(hào)，得到第一信號(hào)和第二信號(hào)；

7、利用所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的比值對(duì)所述目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行修正。

8、優(yōu)選的，所述通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別獲取所述第一放大器和所述第二放大器對(duì)所述基準(zhǔn)信號(hào)和所述地信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)的差值信號(hào)，得到第一信號(hào)和第二信號(hào)，包括：

9、對(duì)所述第一模擬開關(guān)的信號(hào)輸出通道進(jìn)行切換，以通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取所述第一放大器對(duì)所述基準(zhǔn)信號(hào)和所述地信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)的差值信號(hào)，得到所述第一信號(hào)；

10、對(duì)所述第二模擬開關(guān)的信號(hào)輸出通道進(jìn)行切換，以通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取所述第二放大器對(duì)所述基準(zhǔn)信號(hào)和所述地信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)的差值信號(hào)，得到所述第二信號(hào)。

11、優(yōu)選的，所述利用所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的比值對(duì)所述目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行修正之后，還包括：

12、以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔對(duì)所述第二模擬開關(guān)的信號(hào)輸出通道進(jìn)行切換，以通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取所述第二放大器對(duì)所述基準(zhǔn)信號(hào)和所述地信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)的多組差值信號(hào)，得到目標(biāo)采樣序列；

13、按照采樣順序依次求取所述第一信號(hào)和所述目標(biāo)采樣序列中每一個(gè)差值信號(hào)之間的比值，得到目標(biāo)比值序列；

14、若目標(biāo)比值大于或等于預(yù)設(shè)閾值，則利用所述目標(biāo)比值對(duì)所述目標(biāo)信號(hào)再次進(jìn)行修正；其中，所述目標(biāo)比值為所述目標(biāo)比值序列中的任意一個(gè)比值。

15、優(yōu)選的，還包括：第三模擬開關(guān)以及與所述第二放大器互為冗余的第三放大器；

16、其中，所述第三放大器的輸入端通過所述第三模擬開關(guān)與所述插頭相連，所述第三放大器的輸出端通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述控制器相連。

17、優(yōu)選的，還包括：

18、在所述第一放大器和所述第二放大器出廠前，利用目標(biāo)參考信號(hào)對(duì)所述第一放大器和所述第二放大器進(jìn)行校準(zhǔn)，以使所述第一放大器和所述第二放大器的放大倍數(shù)相同。

19、優(yōu)選的，所述利用目標(biāo)參考信號(hào)對(duì)所述第一放大器和所述第二放大器進(jìn)行校準(zhǔn)，以使所述第一放大器和所述第二放大器的放大倍數(shù)相同，包括：

20、獲取所述第一放大器在不同環(huán)境溫度下所對(duì)應(yīng)的溫度漂移系數(shù)，并利用第一表格記錄所述第一放大器在不同環(huán)境溫度下所對(duì)應(yīng)的溫度漂移系數(shù)；

21、獲取所述第二放大器在不同環(huán)境溫度下所對(duì)應(yīng)的溫度漂移系數(shù)，并利用第二表格記錄所述第二放大器在不同環(huán)境溫度下所對(duì)應(yīng)的溫度漂移系數(shù)；

22、利用所述目標(biāo)參考信號(hào)和所述第一表格中所記錄的溫度漂移系數(shù)對(duì)所述第一放大器的放大倍數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，并利用所述目標(biāo)參考信號(hào)和所述第二表格中所記錄的溫度漂移系數(shù)對(duì)所述第二放大器的放大倍數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，以使所述第一放大器和所述第二放大器的放大倍數(shù)相同。

23、優(yōu)選的，所述利用所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的比值對(duì)所述目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行修正，包括：

24、利用溫度傳感器分別對(duì)所述第一放大器和所述第二放大器所處的環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)，得到第一環(huán)境溫度和第二環(huán)境溫度；

25、從所述第一表格中查找與所述第一環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)的溫度漂移系數(shù)，得到第一溫漂系數(shù)，并從所述第二表格中查找與所述第二環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)的溫度漂移系數(shù)，得到第二溫漂系數(shù)；

26、求取所述第一溫漂系數(shù)和所述第二溫漂系數(shù)之間的比值，得到第一比值，并求取所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)之間的比值，得到第二比值；

27、利用所述第一比值和所述第二比值對(duì)所述目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行修正。

28、優(yōu)選的，所述插頭包括：第一引腳、第二引腳、第三引腳、第四引腳、第五引腳和第六引腳；所述第一引腳和所述第二引腳用于輸出所述基準(zhǔn)信號(hào)，所述第三引腳和所述第四引腳用于輸出所述地信號(hào)，所述第五引腳和所述第六引腳用于輸出所述傳感器信號(hào)。

29、優(yōu)選的，所述基準(zhǔn)信號(hào)由三個(gè)高精度電阻所組成的電阻分壓模塊所提供。

30、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種信號(hào)放大系統(tǒng)，包括如前述所公開的一種放大器的補(bǔ)償裝置。

31、有益效果：在本發(fā)明所提供的放大器補(bǔ)償裝置中，是設(shè)置有放大倍數(shù)相同的第一放大器和第二放大器、第一模擬開關(guān)、第二模擬開關(guān)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器以及用于輸出基準(zhǔn)信號(hào)、地信號(hào)和傳感器信號(hào)的插頭；傳感器信號(hào)由惠斯通電橋所輸出；其中，第一放大器和第二放大器的輸入端分別通過第一模擬開關(guān)和第二模擬開關(guān)與插頭相連，第一放大器和第二放大器的輸出端均通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器與控制器相連?？刂破髟趯?duì)第一放大器所輸出的信號(hào)進(jìn)行修正時(shí)，首先是通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取第一放大器對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)的信號(hào)，得到目標(biāo)信號(hào)；然后，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別獲取第一放大器和第二放大器對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)和地信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)的差值信號(hào)，得到第一信號(hào)和第二信號(hào)；最后，再利用第一信號(hào)和第二信號(hào)的比值對(duì)目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行修正。

32、因?yàn)榈谝环糯笃骱偷诙糯笃鞯姆糯蟊稊?shù)相同，所以，第一放大器和第二放大器就可以對(duì)第一信號(hào)和第二信號(hào)進(jìn)行相同倍數(shù)的信號(hào)放大。由于第一信號(hào)和第二信號(hào)均為基準(zhǔn)信號(hào)和地信號(hào)之間的差值信號(hào)，因此，第一信號(hào)和第二信號(hào)之間的比值就能夠用于表征第一放大器和第二放大器所在電路中所存在的誤差，此時(shí)通過第一信號(hào)和第二信號(hào)之間的比值就可以對(duì)由第一放大器所采集得到的傳感器信號(hào)進(jìn)行精確的校準(zhǔn)與修正，并由此排除由惠斯通電橋和信號(hào)放大電路所帶來(lái)的零點(diǎn)漂移誤差。相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，無(wú)需使用造價(jià)成本高昂的高精度電阻，只需在系統(tǒng)中另外設(shè)置一個(gè)放大器和插頭即可，這樣就可以極大地降低在對(duì)由惠斯通電橋和放大器所組成的信號(hào)放大系統(tǒng)在對(duì)放大信號(hào)進(jìn)行校正與修正時(shí)所需要的造價(jià)成本。

33、相應(yīng)的，本發(fā)明所提供的一種信號(hào)放大系統(tǒng)，同樣具有上述有益效果。