基于基本的傳感器原理實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計與焊接(完整版)
【正文】 ?ρ /ρ ② 對于半徑 r 為的電阻絲，截面面積 S= ，則有△ s/s=2?r/r。 半導(dǎo)體應(yīng)變片 具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點。 隨著傳感器的應(yīng)用與發(fā)展，其種類也在不斷地增加?；诨镜膫鞲衅髟韺崿F(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計與焊接 1 第一章 摘要 本課程設(shè)計基于基本的傳感器原理實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計與焊接。其中一些比較常見的有電阻應(yīng)變式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、基于基本的傳感器原理實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計與焊接 2 磁電式傳感器、光電式傳感器等，其中應(yīng)用最廣泛的是電阻應(yīng)變式傳感器。 第 3 章 基本原理 傳感器基本原理 國家標(biāo)準(zhǔn) CB766587 對傳感器的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。令電阻絲的軸向應(yīng)變?yōu)棣?=?l/l，徑向應(yīng) 變?yōu)??r/r=－ 181。大量實驗證明，在電阻絲拉伸比例極限內(nèi)，電阻的相對變化與應(yīng)變成正比，即為常數(shù)。 低頻功率放大器 基于基本的傳感器原理實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計與焊接 9 ⑴ 閉合開關(guān) J1，觀察放大器工作于乙類工作狀態(tài)時的輸出和輸入電壓波形（下圖 1 所示）。 1XSC1A BE x t T r i g++__ + _R11kΩ043 結(jié)果仿真 仿真結(jié)果分析 R1 是要求直流供電的負(fù)載電阻，四只整流二極管 D1~D4 結(jié)成電橋的形式，固有橋式整流電路之稱。這種類型的濾波器的波基于基本的傳感器原理實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計與焊接 15 特圖類似于一階濾波器，只是它的滾降速率更快。 本系 統(tǒng) R R R R8 產(chǎn)生直流差動信號，經(jīng)過差動放大器，放大有用信號的同時，抑制噪聲。輸出端接一個示波器，仿真后的波形如上圖所示。1111ffffC A CARR? ???? ????0fQU C??基于基本的傳感器原理實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計與焊接 23 （ 2）當(dāng)頻率足夠高時，式 變?yōu)? （ 3）電荷放大器通常在反饋電容的兩端并聯(lián)一個大的反饋電阻 Rf=108～1010Ω，其功能是提供 直流反饋，以提高電荷放大器工作穩(wěn)定性和減小零漂。電荷變換級對運算放大器的要求主要在于：低漂移 (主要指低輸入偏置電流、低輸入失調(diào)電壓 )、寬頻帶、 高增益、高輸入阻抗。通過手動制作電荷放大器，連接示波器，觀察效果波形，結(jié)果與仿真電路波形基本一致。設(shè)計中的不足 讓我深刻的認(rèn)識到認(rèn)真的學(xué)習(xí)和盡量掌握各方面知識是很重要的。 總而言之，在這次課程設(shè)計中， 在各方面我獲得了很多，對我有很大補充。我基本掌握了 multisim 模擬仿真軟件的使用方法，傳感器設(shè)計的基本思路。 在實際為了減少線路寄生電容的影響，得到必要的測量精度， C2 的下限約為 100pF。 可見壓電式傳感器配用電荷放大器時，其低頻幅值誤差和截止頻率只決定于反饋電路的參數(shù) Rf 和 Cf，其中 Cf 的大小可以由所需要的電壓輸出幅 2o fQUC?? ?39。若放大器開環(huán)增益 A 足夠大，則放大器的輸入端 a 點的電位接近于‘地’電位；并且由于放大器的輸入級采用了場效應(yīng)晶體管，放大器的輸入阻抗很高。當(dāng)為如圖所示時 ,R1 為 500 歐姆 ,劃片為 45%時加上 12 伏直流電壓 ,輸出為 伏。本電路設(shè)計的二階低通濾波的截止頻率為 放大倍數(shù) 比例放大電路 結(jié)果仿真 基于基本的傳感器原理實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計與焊接 16 仿真結(jié)果分析 比例放大器設(shè)置的放大倍數(shù)為 5 倍，信號源的幅值設(shè)置為 500MV，頻率為 1KHZ，根據(jù)仿真結(jié)果的波形 ，驗證了比例放大器的正確性。 D3 和 D2 基于基本的傳感器原理實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計與焊接 10 圖 1 交越失真的波形 圖 2 不失真的輸出波形 交流電橋電路 R11kΩR210kΩR31kΩR410kΩU1O P A M P _ 3 T _ B A S I CR51kΩR6500ΩR71kΩR81kΩ 32V11 V r m s 6 0 H z 0 176。 基于基本的傳感器原理實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計與焊接 5 疊加定理驗證電路 1 將 I1 斷開， V1 單獨供電的驗證電路， R3 兩端為 . 疊加定理驗證電路 2 將 V1 短路， I1 單獨供電的驗證電路， R3 兩端為 。ε，ε由材基于基本的傳感器原理實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計與焊接 4 料力學(xué)可知，為電阻絲材料的泊松系數(shù)，經(jīng)整理可得 ?R/R=（ 1+2
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