基于80c51單片機的數(shù)字壓力傳感器的設計-文庫吧
2025-06-07 18:38 本頁面
【正文】 有關元器件的參考參數(shù)。正常工作時，穩(wěn)壓器的輸入輸出電壓差一般為23V。圖中V5是保護二極管，當輸入端短路時，給輸出電容器C4存儲的電荷提供一個放大電路，防止C4兩端電壓作用于集成穩(wěn)壓器內(nèi)部調(diào)整管的發(fā)射結，造成發(fā)射結擊穿而損壞三端集成穩(wěn)壓器。 3．1．2 方案二串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路組成框圖如圖所示，它由調(diào)整管、取樣電路、基準電壓和比較放大電路等部分組成。圖是典型的串聯(lián)型雙極型晶體管穩(wěn)壓電路。圖中RRp2和R2所組成的分壓器稱為取樣電路，它能將輸出電壓的變化取回一部分送到雙極型晶體管V2的基極。由限流電阻R3和穩(wěn)壓管V3組成的電路提供一個基準電壓Uz，使雙極型晶體管V2的發(fā)射極電位保持恒定。雙極型晶體管V2將取樣電壓和基準電壓進行比較，所的誤差電壓通過V2進行放大，因此將V2所組成的放大電路電路或誤差放大電路。雙極型晶體管V1在電路中起電壓調(diào)節(jié)作用，稱為調(diào)整管。R4既是V2的集電極負載電阻，又是V1管的基極偏置電阻。調(diào)整管比較放大電路基準電壓取樣電路IO+OUTRL由于三端穩(wěn)壓管只有三個引出端子，具有應用時外接元件少、使用方便、性能穩(wěn)定、價格廉價等優(yōu)點，因而得到廣泛應用。所以本課題用第一方案。3．2 數(shù)據(jù)采集電路設計和論證3．2．1 方案一 電阻應變式傳感器的組成以及原理電阻應變式傳感器是將被測量的力，通過它產(chǎn)生的導體或半導體材料彈性變形轉換成電阻變化的元件。由電阻應變片和測量線路兩部分組成。常用的電阻應變片有兩種：金屬電阻應變片和半導體應變片，金屬電阻應變片有絲式、箔式及薄膜式等結構形式。本設計中采用的是金屬電阻應變片絲式結構，為獲得高電阻值，電阻絲排成網(wǎng)狀，并貼在絕緣的基片上，電阻絲兩端引出導線，線柵上面粘有覆蓋層，起保護作用。電阻應變片也會有誤差，產(chǎn)生的因素很多，所以測量時我們一定要注意，其中溫度的影響最重要，環(huán)境溫度影響電阻值變化的原因主要是：A. 電阻絲溫度系數(shù)引起的。B. 電阻絲與被測元件材料的線膨脹系數(shù)的不同引起的。對于因溫度變化對橋接零點和輸出，靈敏度的影響，即使采用同一批應變片，也會因應變片之間稍有溫度特性之差而引起誤差，所以對要求精度較高的傳感器，必須進行溫度補償，解決的方法是在被粘貼的基片上采用適當溫度系數(shù)的自動補償片，并從外部對它加以適當?shù)难a償。非線性誤差是傳感器特性中最重要的一點。產(chǎn)生非線性誤差的原因很多，一般來說主要是由結構設計決定，通過線性補償，也可得到改善。滯后和蠕變是關于應變片及粘合劑的誤差。由于粘合劑為高分子材料，其特性隨溫度變化較大，所以稱重傳感器必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用。全橋測量電路中，將受力性質相同的兩應變片接入電橋對邊，當應變片初始阻值：R1＝R+ΔR,R2＝RΔR,R3＝R+ΔR,R4=RΔR，其電路輸出電壓Uout＝UKε。由于充分利用了雙差動作用，它的輸出電壓為單臂工作時的4倍，所以大大提高了測量的靈敏度。 電阻應變式傳感器的測量電路常規(guī)的電阻應變片K值很小，約為2，—，所以，—。所以測量電路應當能精確測量出很小的電
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