《電子技術(shù)應(yīng)用》
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在電阻傳感器中應(yīng)用的電阻-電壓轉(zhuǎn)換電路
摘要: 把電阻值轉(zhuǎn)換成電壓的電路,實際上是一種電阻計,,它可直接指示電阻值,。電阻的測量方法是:讓恒定的電流流過未知阻值的電阻R,然后測量其兩端的電壓,,求出R的阻值,。實現(xiàn)這種方法可有多種電路形式。本電路沒有使用恒流電路,,而是在OP放大器的反饋電路中接未知阻值的電阻,,利用等效的恒流驅(qū)動,。所以本電路也可作為需要恒流驅(qū)動的傳感器的外圍電路使用,獲得與阻值成正比的電壓輸出,。
Abstract:
Key words :
</a>把電阻值轉(zhuǎn)換成電壓的電路,,實際上是一種電阻計,它可直接指示電阻值,。電阻的測量方法是:讓恒定的電流流過未知阻值的電阻R,,然后測量其兩端的電壓,求出R的阻值,。實現(xiàn)這種方法可有多種電路形式,。本電路沒有使用恒流" title="恒流">恒流" title="恒流">恒流" title="恒流">恒流電路,而是在OP放大器的反饋電路中接未知阻值的電阻,,利用等效的恒流驅(qū)動,。所以本電路也可作為需要恒流驅(qū)動的傳感器的外圍電路使用,獲得與阻值成正比的電壓輸出,。

電路工作原理

OP放大器A2作為反相放大電路使用,,R2接在反饋環(huán)路中,如果偏壓V或輸入偏流IB等誤差源可以忽略,,那末,,A1的輸出電壓
公式求出。選用基準(zhǔn)電阻R,,得到一個固定的基準(zhǔn)電壓,,這時輸出電壓EO則代表被測阻值被直接讀出。

R在全量程200歐~20兆歐范圍內(nèi)以10倍為單位分檔,,并轉(zhuǎn)換成0~2V的電壓輸出,。如要測量小于200歐的電阻,應(yīng)加大工作電流,,可把OP放大器的電流增強換成允許集電極功耗更大的晶體管,。測量大電阻2M、20M時R取計算值的1/10,,基準(zhǔn)電壓降到-0.2V,。

基準(zhǔn)電壓生成電路:用反相放大器A1把約8.3V的電壓衰減到-2.0V。輸出電流在最小電阻檔是10MA,,為了減輕OP放大器的負擔(dān),,用TT1來增強電流。

元件的選擇

決定測量精度的主要因素有基準(zhǔn)電壓穩(wěn)定度,、基準(zhǔn)電阻的絕對精度以及在高阻檔OP放大器的輸出偏流IB,、偏壓漂移V/△T等,因此必須選用低漂移的FET型OP放大器,因為基準(zhǔn)電阻,、分壓電阻R13,、R14的穩(wěn)定度和精度要求較高,所以最好選用阻值誤差為正負0.25%,、溫度系數(shù)為正負25PPM/度左右的電阻,。齊納二極管1S2192其置偏電流必須在10MA左右才具備穩(wěn)定性,但也可換成2.5V的禁帶間隙基準(zhǔn),,這時A1的放大倍數(shù)應(yīng)為2/2.5=0.8倍,。

二極管D2、D3應(yīng)為低泄漏型,,否則在高阻檔不穩(wěn)定,,也可把1SS104換成J-FET二極管。

調(diào)整

加電數(shù)分鐘后,,調(diào)整VR1,,使-EE=-2.000V,并測量經(jīng)分壓后的電壓,。如偏離-2.000V,可在R13或R14上并聯(lián)大電阻,,對電壓進行調(diào)整,。OP放大器A2的失調(diào)調(diào)整:量程開關(guān)置于“6”這檔,R14兩端短路,,R上接10~20M的電阻,,調(diào)整VR2,使輸出電壓近似等于零,。另外,,也可以令RS=∞(開路),調(diào)整VR2,。

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