測(cè)量振動(dòng)傳感器設(shè)計(jì)說(shuō)明書-資料下載頁(yè)
2025-06-06 19:15本頁(yè)面
【正文】 E E 5 V870V E EV C C95outU3outU1outU410 電位，信號(hào)從負(fù)極輸入，放大倍數(shù)為 R11 =1R8，此時(shí) outU1 ＞ 0；當(dāng) outU3 ＜ 0 時(shí)，JFET 截止，信號(hào)從正極輸入，放大倍數(shù)為 1，此時(shí) outU1 ＜ 0。因此，相敏檢波實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的判別，只是與原信號(hào)相差一個(gè)負(fù)號(hào)。 由于經(jīng)過(guò)相敏檢波后的電壓還混有高頻載波信號(hào)，所以需將其濾掉，又因?yàn)橄嗝魴z波后輸出的電壓 與原信號(hào)差一個(gè)負(fù)號(hào)，所以選擇反相一階有源低通濾波器，這樣就可以得到真正反映原信號(hào)的直流輸出。 低通濾波器截止頻率設(shè)為 40HZ。電路圖如圖八所示。 圖八 低通濾波電路 若取 R10=1kΩ，則由10 11 =40HZ2 R C? 可解得 C1=4uF，另外取 R9=50Ω，則此環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的放大倍數(shù)是 R10 =20R9 ，則實(shí)現(xiàn)了放大倍數(shù)的另一級(jí)分配，也還原了原始信號(hào)的相位。 所以至此， 就實(shí)現(xiàn)了原始信號(hào)的測(cè)量處理，即能夠通過(guò)將質(zhì)量為 010kg（也即壓力為 0100N）的物體作用于彈性元件（等截面梁）并通過(guò)應(yīng)變片使其電阻發(fā)生變化進(jìn)而使后續(xù)相關(guān)電路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的 010V的電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的稱重，也即1kg 物體對(duì)應(yīng) 1V的電壓。將低通濾波后產(chǎn)生的直流電壓接入數(shù)顯表頭就可直觀地看出物體質(zhì)量的大小 四、誤差分析 誤差的形成主要來(lái)源于溫度誤差，造成溫度誤差的原因主要有以下兩個(gè)： outU4outU5 （ 接 表 頭 顯 示 ）U 4 AL M 3 2 4 A D321141R 1 01kΩC14 u FV C C5VV E E 5 VR 1 150Ω102V C CV E E311 敏感柵電阻隨溫度變化引起誤差 試件材料與應(yīng)變絲材料的線膨脹系數(shù)不同，使應(yīng)變絲產(chǎn)生附加拉長(zhǎng)或壓縮，引起電阻變化。 這樣的溫度誤 差可以通過(guò)橋路進(jìn)行補(bǔ)償，如本設(shè)計(jì)中的全橋電路就很好地實(shí)現(xiàn)了溫度的補(bǔ)償 其次，電橋還具有非線性誤差，由于對(duì)金屬絲電阻應(yīng)變片，電橋非線性誤 可以忽略，所以也不影響本次設(shè)計(jì)。 最后，對(duì)于如同工頻等的干擾，我們盡量通過(guò)電路的優(yōu)化除去干擾，如通過(guò)高共模抑制比儀放以及低通濾波器進(jìn)行改進(jìn)。 因此，從理論上說(shuō)，本次設(shè)計(jì)中的誤差還是比較好地得到了控制。 五、心得體會(huì) 我認(rèn)為，在這學(xué)期的傳感器學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)中，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實(shí)驗(yàn)課上，我們學(xué)會(huì)了很多 學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。這對(duì)于我們的將來(lái)也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂(lè)，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國(guó)提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后變的更加成熟，會(huì)面對(duì)需要面對(duì)的事情 。 六、參考文獻(xiàn) [1] .彭軍 傳感器與檢測(cè)技術(shù) 2021， 02. [2] 桂井誠(chéng) 電子實(shí)用手冊(cè) 2021， 03. [3] 李建忠 單片杌原理及應(yīng)用 2021， 04. [4] 閻石 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 1997， 05. [5] 傳感器技術(shù)大全 ,張宏潤(rùn) 北京航空航天大學(xué)出版社 [6] 傳感器技術(shù)及應(yīng)用 樊尚春 北京航空航天大學(xué)出版社 12
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