應(yīng)變式稱重系統(tǒng)論文(傳感器)(編輯修改稿)
2025-02-14 14:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 變1000，應(yīng)變電阻相對(duì)變化量為：可以看出電阻變化只有120*=，%。這樣小的電阻變化既難以直接精確測(cè)量，又不便直接處理。因此，必須采用轉(zhuǎn)換電路，把應(yīng)變片計(jì)的變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流變化。通常采用惠斯登電橋電路實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。若將電橋四臂接入四片應(yīng)變片，如圖2所示，即兩個(gè)受拉應(yīng)變，兩個(gè)受壓應(yīng)變，將兩個(gè)應(yīng)變符號(hào)相同的接入相對(duì)橋臂上，構(gòu)成全橋差動(dòng)電路。圖2 全橋電路在接入四片應(yīng)變片時(shí)，需滿足以下條件：相鄰橋臂應(yīng)變片應(yīng)變狀態(tài)應(yīng)相反，相對(duì)橋臂應(yīng)變片應(yīng)變狀態(tài)應(yīng)相同。可簡(jiǎn)稱為：“相鄰相反，相對(duì)相同”。 此時(shí) 全橋差動(dòng)電路不僅沒有非線性誤差，而且電壓靈敏度是圖2全橋電路為單片工作時(shí)的4倍，同時(shí)具有溫度補(bǔ)償作用。當(dāng)E和電阻相對(duì)變化一定時(shí)，電橋的輸出電壓及其電壓靈敏度與各橋臂阻值的大小無(wú)關(guān)。．儀表放大器電路．儀表放大器工作原理由于傳感器的輸出信號(hào)往往較小，必須經(jīng)過(guò)放大電路進(jìn)行調(diào)理放大，再進(jìn)行測(cè)量。常用的放大電路可以由單運(yùn)放放大器、雙運(yùn)放放大器、三運(yùn)放放大器或直接由集成儀表放大器（如AD6AD623）等構(gòu)成。下面以三運(yùn)放構(gòu)成的儀表放大器為例說(shuō)明儀表放大器的工作原理及性能指標(biāo)，運(yùn)算放大器選擇高精度運(yùn)放OP07。圖3 OP07管腳功能圖．儀表放大器工作電路圖圖5是壓力傳感器的測(cè)量電路，（見附錄一），由兩個(gè)部分組成。前一部分是采用三個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的儀表放大器，后面的放大器將儀表放大器的輸出電壓進(jìn)一步放大。R8是電橋的調(diào)零電阻，R17是整個(gè)放大電路的調(diào)零電阻，R8，R19調(diào)整運(yùn)放增益。儀表放大器因?yàn)檩斎胱杩垢?，共模抑制能力好而作為電橋的接口電路。其增益可用下式表示：反相放大器部分的增益可用下式表示：圖1 儀表放大器圖2 反向放大器一般電子秤的A/D轉(zhuǎn)換精度越高越好，A/D精度越高，電子秤的靈敏度越高。但12位的A/D芯片價(jià)格比較貴，考慮到實(shí)驗(yàn)室條件，本次設(shè)計(jì)采用8位串行A/D芯片TLC549。TLC549是美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的8位串行A/D轉(zhuǎn)換器芯片，可與通用微處理器通過(guò)SDO、SCLK、CS三條口線進(jìn)行串行接口 具有4MHz片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘和軟硬件控制電路，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)17微秒。允許的最高轉(zhuǎn)換速率為40000次/秒。總失調(diào)誤差最大為177。（最低有效位）?？捎糜谳^小信號(hào)的采樣。與AT89C51的具體連接線路如圖6所示。REF+接5V電源，REF接地， TLC549的AIN引腳接儀表放大器的輸出端。SDO、CS 、 引腳。圖3 TLC549電路連接TLC549在讀出前一次數(shù)據(jù)后，馬上進(jìn)行電壓采樣，ADC轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完后就進(jìn)入HOLD模式，直到再次讀取數(shù)據(jù)時(shí)，芯片才會(huì)進(jìn)行下一次A/D轉(zhuǎn)換。也就是說(shuō)，本次讀出的數(shù)據(jù)是前一次轉(zhuǎn)換的值，讀操作后就會(huì)再啟動(dòng)一次轉(zhuǎn)換，一次轉(zhuǎn)換所用的時(shí)間最長(zhǎng)為17uS。采用4個(gè)共陰數(shù)碼管，以動(dòng)態(tài)掃描方式顯示電壓值，如下圖示。圖4 顯示電路 源程序清單 includeinclude define uchar unsigned chardefine uint unsigned intdefine datapoint P0 define bitpoint P2uchar code word[]=
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1