基于Ptl00鉑熱電阻的溫度變送器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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3 硬件設(shè)計(jì)
硬件組成主要由穩(wěn)定電源電路、運(yùn)算放大電路、電壓電流轉(zhuǎn)換電路、電流電壓轉(zhuǎn)換電路四個(gè)部分組成。
3．1 穩(wěn)定電源電路
穩(wěn)定電源電路如圖2所示。LP2951是S1PEX公司推出的低功耗電壓調(diào)節(jié)器，非常適用于一些電池供電系統(tǒng)，如無(wú)繩電話、無(wú)線控制系統(tǒng)及便攜式電腦。具有低靜態(tài)電流、低壓差等特性(輕微負(fù)載時(shí)，壓差為50 mV；100 mA負(fù)載時(shí)，壓差為380 mV)。LP2951具有很小的初始容限(一般0．5％)，非常良好的負(fù)載及線路調(diào)節(jié)特性(一般0．05％)，并具有非常低的溫度系數(shù)(20 ppm／℃)，因此非常適合用作低功耗電壓源。LP-2951可以通過(guò)引腳連接得到5 V電壓，使用內(nèi)部分壓器通過(guò)引腳1(輸出)及引腳2(Sense)及引腳7(反饋)到引腳6(5 V端)，獲得輸出、Sense、反饋、5 V端電壓。同樣，還可以通過(guò)1．235 V的參考源獲得其他輸出電壓，最大30 V。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/187969.htm
3．2 主電路分析
R7，R8，R4，RP1和Ptl00組成傳感器測(cè)量電橋，為了保證電橋輸出電壓信號(hào)的穩(wěn)定性，電橋的輸入電壓由LP2951電源芯片來(lái)提供。從電橋獲取的差分電壓信號(hào)通過(guò)兩級(jí)運(yùn)放放大后，再經(jīng)過(guò)電壓／電流轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為4～20 mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出，因?yàn)锳／D只能采集電壓信號(hào)，所以在信號(hào)進(jìn)行A／D采集前，再通過(guò)芯片RCV420將4～20 mA轉(zhuǎn)換為O～5 V電壓信號(hào)。電橋的一個(gè)橋臂采用可調(diào)電阻RP1，通過(guò)調(diào)節(jié)RP1，可以調(diào)整輸入到運(yùn)放的差分電壓信號(hào)大小，通常用于調(diào)整零點(diǎn)。放大電路采用LM258集成運(yùn)算放大器，為了防止單級(jí)放大倍數(shù)過(guò)高帶來(lái)的非線性誤差，放大電路采用兩級(jí)放大，其中可調(diào)電阻RP2用于調(diào)節(jié)放大電路的增益。溫度在O～+120 ℃變化，當(dāng)溫度上升時(shí)，Ptl00阻值變大，輸入放大電路的差分信號(hào)變大，放大電路的輸出電壓對(duì)應(yīng)地升高，輸出電流也相應(yīng)變大。實(shí)際選用的R8阻值比PtlOO高很多，因此Ptl00阻值變化引起的測(cè)量電流變化不大，獲得近似恒流法的線性輸出。
評(píng)論