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压力传感器实验资料ppt

发布日期:2020-12-18 18:01

  压力传感器实践模块;;应用背景;原理背景;压力传感器应用示意图;压阻式压力传感器工艺结构;型号选择;另外,此传感器具有以下优点: ①?频率响应高(例如有的产品固有频率达1.5兆赫以上),适于动态测量; ②?体积小(例如有的产品外径可达0.25毫米),适于微型化;? ③?精度高,可达0.1~0.01%;? ④?灵敏高,比金属应变计高出很多倍,有些应用场合可不加放大器; ⑤?无活动部件,可靠性高,能工作于振动、冲击、腐蚀、强干扰等恶劣环境。 ;几种压力传感器实物;传感器调理电路示意图;;;1.1电源模块芯片选用及设计;首先,我们在供电端接入一个发光二极管,用于判断通电时电路是否有电流通过,二极管会对电源分压,实际进入电源模块的电压为供电电压减去二极管的导通压降。;思考问题: 为什么不用稳压管???;;2.1惠斯通电桥的原理; 传感器存在偏移和增益误差。偏移误差是指没有压力施加于传感器时存在输出;增益误差指传感器输出相对于施加于传感器外力的敏感程度。 由于压力传感器内部等效为惠斯登电桥,即内部电桥不平衡时,我们在传感器外部连接4个电阻到4个桥上,通过调节R1到R4的阻值改变压力传感器内部电桥平衡状态,达到校准的目的。 给定传感器的偏移和满刻度误差随时间变化不敏感,因此一旦传感器得到校准,在该传感器生命期内无需改变校准系数就能满足精度要求。但是,在每次上电时通常需要再次校准系统。;思考问题: 如何设计温度补偿电路?原理是什么?电路如何实现 需要电路调试和测试标定需要测试温度系数!!;3.放大电路模块; ad623 是一个集成单电源仪表放大器,它能在单电源(+ 3v~+ 12v)下提供满电源幅度输出,ad623 允许使用单个增益设置电阻进行增益编程,以得到良好的用户灵活性。 在无外接电阻的条件下,ad623 被设置为单位增益,外接电阻之后,ad623 可编程设置增益,其增益最高可达1000 倍。 输入信号加到作为电压缓冲器的pnp 晶体管上,并且提供一个共模信号到输入放大器,每个放大器接入一个精确的50kΩ 的反馈电阻,以保证增益可编程。差分输出为:; 然后差分电压通过输出放大器转变为单端电压。6 脚的输出电压以5 脚的电位为基准进行测量。基准端(5脚) 的阻抗是100kΩ ,在需要电压/ 电流转换的应用中仅仅需要在5 脚与6 脚之间连接一只小电阻。+vs 和- vs 接双极性电源(vs = ±2. 5v~±6v)或单电源( + vs = 3. 0v~12v , - vs = 0) 。靠近电源引 脚处加电容去耦。去耦电容最好选用0. 1μf 的瓷片电容和10μf 的钽电解电容。ad623 的增益g 由rg 进行电阻编程,或更准确的说,由1 脚和8 脚之间的阻抗来决定。 g 可以由以下公式计算:;ad623的REF端为参考电压端,为了匹配后级电路,可以在REF端加入电压,使整体电压得到提高,增加系统的稳定性。 REF参考电压可以使输出电压偏移,如输入信号为±10mV,放大倍数100倍时,输出电压为±1V,在REF端加入2V参考电压,输出电压改变为2V±1V。 在电路中,通过调节REF与电源的分压电阻来调整输入的参考电压大小。;思考问题: 如何进行放大倍数调谐?完成后灵敏度、量程如何? 通过实际电路调试后和测试标定数据对比!!;4.滤波电路模块;4.1滤波电路模块芯片选用及设计; MAX291波器既可用单电源工作也可用双电源工作。双电源供电时的电源电压范围为±2.375~±5.5V。 在实际电路中一般要在正负电源和 GND之间接一旁路电容。当采用单电源供电时,V-端接地,而GND端要通过???阻分压获得一个电压参考,该电压参考的电压值为1/2的电源电压。 MAX291允许的输入信号的最 大范围为V--0.3V~V++0.3V。一般 情况下在+5V单电源供电时输入信 号范围取1V~4V。±5V双电源供电 时,输入信号幅度范围取±4V。如 果输入信号超过此范围,总谐波失 真THD和噪声就大大增加;同样如 果输入信号幅度过小(VP-P<1V ),也会造成THD和噪声的增加。通过调节放大电路的参考电压,可以使上级输出与滤波器输入匹配。;思考问题: 如何进行滤波截止频率调谐?进行模拟计算? 通过实际电路调试后和测试标定数据对比!!;设计任务:;Protel 99SE软件的使用;1.新建.DDB文件;2.在新建的文件里面添加文档;3.分别添加原理图,原理图库,PCB图,PCB图库;4.在原理图库画原件;5.把原理图库里的原件导入到原理图;6.在PCB图库里面画封装并添加到原理图;7.生成PCB图并布线ae;

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