《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,。選用基準電阻R,得到一個固定的基準電壓,,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,基準電壓降到-0.2V,。

基準電壓生成電路: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電壓穩(wěn)定度、基準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,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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