电阻-时间线性转换电路
出处:oldzhang 发布于:2007-06-04 16:08:52
该电路可在比较器IC2的输入端和输出端产生多种波形(图2)。T1和T2分别是比较器的输出电平为VS1和-VS2时的时间间隔。IC2的输出电压,在其电平可通过一个齐纳二极管电路加以改变的情况下,可作为D触发器的时钟输入。你可从7474触发器得到交替出现的高电平和低电平的方波输出,其时间周期为T=4C(R2RX-R1R3)/R1。这一公式说明该电路把传感器的电
● 传感器接地。你只要改变R1或R2就可很方便地改变转换灵敏度。
● 你只要改变R3或R4,就可改变偏置值 TO(与传感器阻值变化而引起的T变化有关),而不影响转换灵敏度。
● 运算放大器的失调电压以相反的方式改变T1和T2,因而对T(T1+T2)的总影响不大。
● 由于电流源的存在,输出在很大程度上对电流源线路的噪声电压及VS1和VS2的变化并不敏感。
请考虑这样一个实例:把一个Pt-100(铂RTD)传感器的119.4Ω~138.51Ω的阻值范围转换成10~12.5ms的时间周期。与119.4Ω~138.51Ω阻值范围对应的温度范围为50℃~100℃。这一设计很简单。由于流过传感器的电流是IS的一部分,IS应小得足以使自加热误差达到可接受的低水平。该设计中使用了一个IN5287电流调节器,它所提供的IS和动态阻抗分别为0.33mA左右和优于1.35MΩ。如果电流源性能较好,你就可使用基于稳压器IC的电路。下一步是,在为R1和C选取一个适当可行的固定值情况下,调整R2的阻值,直到获得所要求的灵敏度:130.82μS/Ω。此后,在R4固定不变情况下,调整R3以获得输出(T)所需的偏置。图1给出了本例所用元件的参数值。电阻的容差均为1%,额定功率为0.25W,C是聚碳酸酯电容器。
图1 这个简单的电路把电阻读数转换成时间周期输出。
图2 这些波形代表比较器IC2的输入和输出。
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