传感器与检测技术第谢志萍3

第6章

传感器与检测系统的信号处理技术电子工业出版社6.1电桥电路6.1.1直流电桥6.1电桥电路6.1电桥电路1．单臂工作电桥6.1电桥电路2．等臂双臂工作电桥6.1电桥电路3．等臂全桥工作电桥根据电桥的加减速特性可知，组成等臂全桥测量电路，灵敏度最高，输出电压最大。直流电桥后续的放大电路可采用差动输入的运算放大器，对精度要求高的可选用测量放大器，具体可参照节。6.1电桥电路例6.1

采用阻值350、灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片和阻值为350的固定电阻组成电桥供桥电压为8V，并假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变为1000μ时，试求单臂工作电桥、双臂工作电桥及全桥工作时的输出电压。6.1电桥电路6.1.2交流电桥1．交流电桥的平衡条件6.1电桥电路2．电阻交流电桥6.1电桥电路3．电感电桥6.1电桥电路4．电容电桥6.1电桥电路5．变压器电桥电路6.2信号的放大与隔离6.2.1运算放大器1．反相放大器2．同相放大器6.2信号的放大与隔离6.2.2测量放大器1．测量放大器的结构与特性6.2信号的放大与隔离2．测量放大器集成电路6.2信号的放大与隔离3．测量放大器的使用（1）差动输入端的连接。6.2信号的放大与隔离（2）护卫（Guard）端的连接。当测量放大器通过电缆与信号源连接时，电缆的屏蔽层应连接测量放大器的护卫端。如果电缆的屏蔽层不接护卫端而接地，如图6.2信号的放大与隔离（3）R端、S端的连接。测量放大器通常设有R端和S端，如图6.2信号的放大与隔离AD612与测量电桥连接如图6.2信号的放大与隔离6.2.3程控测量放大器PGA1．浮点放大器型6.2信号的放坡大与隔离2．增益妄电阻切栗换型这种放大夹器是采用锈可编程控血制的多路拥开关来切墨换放大器友中决定增属益的电阻笛，以此改茎变放大器与的增益。6.2信号的躬放大与齿隔离6.2.株4隔离放大源器在自动检夸测系统中史，人们希壁望在输入准通道中把图工业现场旧传感器输洗出的模拟恭信号与检命测系统的粉后续电路遍隔离开来涌，即无电酷的联系，西这样可以词避免工业萍现场送出膀的模拟信涛号带来的抵共模电压冒及各种干续扰对系统毁的影响。峰解决模拟荐信号的隔右离问题要危比解决数沸字信号的献隔离问题太困难得多尺。目前，忆对于模拟兔信号的隔吹离广泛采辫用隔离放佛大器。6.2信号的械放大与丘隔离1．AD2立77型双隔幅离式放告大器6.2信号的放彼大与隔离AD27忠7构成的送同相比例源放大器6.2信号的攀放大与缸隔离2．AD21圆0型三隔离王式放大器6.3信号的削变换6.3霞.1电压与色电流转五换1．电压转步换为电流免（V/I转换器）若要求Vimax＜30mV，可在14、15脚间跨毯接以下蹈电阻：若要求30m文V<Vima勺x<60m偿V，可在15、16脚间跨依接以下帝电阻：6.2信号的竿放大与融隔离下图是微机皮惩带秤的信祸号变送与疤转换电路蛙图，图中要左下角R01～R04为电阻恳应变式卡称重传乡丰感器连短接成的族电桥，屈电桥电师源电压U24由基准氧电压源械和辅助须放大器持提供，U24为：6.2信号的放下大与隔离2．电流转娃换为电压顷（I/V转换器棚）当变送器群的输出信果号为电流刷信号时，膊要转化成显电压信号院，需经I/V转换。最府简单的I/V转换可以验利用一个500的精密电芝阻，将0～10m移A的电流信交号转换为0～5V的电压信开号。6.2信号的放牺大与隔离6.3.沫2电压与午频率的雁相互转掩换LM31怪系列用做艘V/F转啄换时的简蒙化功能框认图如图6.2信号的携放大与践隔离当开关K断开后执，CL通过RL放电，使VC下降。象当放电侨过程持普续T1时间，VC下降到小竟于Vi时，输糕入比较蛮器再次胳启动单填脉冲定津时器又耳产生一公个宽tos的脉冲，臭开关K再次闭合饱，CL再次充吨电，如捷此循环冒，3脚输入营脉宽为tos，周期伍为T的方波。绍频率fout的大小涉为：6.2信号的放廊大与隔离LM33步1用作V松/F转换6.2信号的素放大与拆隔离所示是绢由LM3昂31构成的F/V转换电雕路，输企入频率fIN脉冲的渡每个下诉降沿引废起输入乳比较器词触发单指脉冲定缴时电路霉，产生挠一个固斤定宽度疼为tos的脉冲，棍在tos期间，电损流源Is在RL上产生优电压，眯在无CL情况下路，RL输出电压嫁的幅度为I×RL，宽度为tos，周期个为T的方波，CL滤去此方厚波的高频秒分量，保志留其直流救分量即方让波的平均鼓值输送出极来，输出企电压为：谢谢观看/欢迎下垮载BY淹FAI尖TH翁IM巷EAN倡A买VIS格ION蔬OF炮GO距OD疫ONE勇CH梢ERI善SHE眯SA冶ND氏THE梁EN图THU占SIA柴SM哪THA望TP威U