在电阻传感器中应用的电阻-电压转换电路

2011-05-06 08:04:27来源: 互联网

电路的功能

电阻值转换成电压的电路,实际上是一种电阻计,它可直接指示电阻值。电阻的测量方法是:让恒定的电流流过未知阻值的电阻R,然后测量其两端的电压,求出R的阻值。实现这种方法可有多种电路形式。本电路没有使用恒流电路,而是在OP放大器的反馈电路中接未知阻值的电阻,利用等效的恒流驱动。所以本电路也可作为需要恒流驱动的传感器的外围电路使用,获得与阻值成正比的电压输出。

电路工作原理

OP放大器A2作为反相放大电路使用,R2接在反馈环路中,如果偏压V或输入偏流IB等误差源可以忽略,那末,A1的输出电压
公式求出。选用基准电阻R,得到一个固定的基准电压,这时输出电压EO则代表被测阻值被直接读出。

R在全量程200欧~20兆欧范围内以10倍为单位分档,并转换成0~2V的电压输出。如要测量小于200欧的电阻,应加大工作电流,可把OP放大器的电流增强换成允许集电极功耗更大的晶体管。测量大电阻2M、20M时R取计算值的1/10,基准电压降到-0.2V。

基准电压生成电路:用反相放大器A1把约8.3V的电压衰减到-2.0V。输出电流在最小电阻档是10MA,为了减轻OP放大器的负担,用TT1来增强电流。

元件的选择

决定测量精度的主要因素有基准电压稳定度、基准电阻的绝对精度以及在高阻档OP放大器的输出偏流IB、偏压漂移V/△T等,因此必须选用低漂移的FET型OP放大器,因为基准电阻、分压电阻R13、R14的稳定度和精度要求较高,所以最好选用阻值误差为正负0.25%、温度系数为正负25PPM/度左右的电阻。齐纳二极管1S2192其置偏电流必须在10MA左右才具备稳定性,但也可换成2.5V的禁带间隙基准,这时A1的放大倍数应为2/2.5=0.8倍。

二极管D2、D3应为低泄漏型,否则在高阻档不稳定,也可把1SS104换成J-FET二极管。

调整

加电数分钟后,调整VR1,使-EE=-2.000V,并测量经分压后的电压。如偏离-2.000V,可在R13或R14上并联大电阻,对电压进行调整。OP放大器A2的失调调整:量程开关置于“6”这档,R14两端短路,R上接10~20M的电阻,调整VR2,使输出电压近似等于零。另外,也可以令RS=∞(开路),调整VR2。

关键字:电阻  应用  电压

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0506/article_5858.html
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