基于Ptl00鉑熱電阻的溫度變送器設(shè)計與實現(xiàn)
加入技術(shù)交流群
3 硬件設(shè)計
硬件組成主要由穩(wěn)定電源電路、運算放大電路、電壓電流轉(zhuǎn)換電路、電流電壓轉(zhuǎn)換電路四個部分組成。
3．1 穩(wěn)定電源電路
穩(wěn)定電源電路如圖2所示。LP2951是S1PEX公司推出的低功耗電壓調(diào)節(jié)器，非常適用于一些電池供電系統(tǒng)，如無繩電話、無線控制系統(tǒng)及便攜式電腦。具有低靜態(tài)電流、低壓差等特性(輕微負(fù)載時，壓差為50 mV；100 mA負(fù)載時，壓差為380 mV)。LP2951具有很小的初始容限(一般0．5％)，非常良好的負(fù)載及線路調(diào)節(jié)特性(一般0．05％)，并具有非常低的溫度系數(shù)(20 ppm／℃)，因此非常適合用作低功耗電壓源。LP-2951可以通過引腳連接得到5 V電壓，使用內(nèi)部分壓器通過引腳1(輸出)及引腳2(Sense)及引腳7(反饋)到引腳6(5 V端)，獲得輸出、Sense、反饋、5 V端電壓。同樣，還可以通過1．235 V的參考源獲得其他輸出電壓，最大30 V。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/187969.htm
3．2 主電路分析
R7，R8，R4，RP1和Ptl00組成傳感器測量電橋，為了保證電橋輸出電壓信號的穩(wěn)定性，電橋的輸入電壓由LP2951電源芯片來提供。從電橋獲取的差分電壓信號通過兩級運放放大后，再經(jīng)過電壓／電流轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為4～20 mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出，因為A／D只能采集電壓信號，所以在信號進(jìn)行A／D采集前，再通過芯片RCV420將4～20 mA轉(zhuǎn)換為O～5 V電壓信號。電橋的一個橋臂采用可調(diào)電阻RP1，通過調(diào)節(jié)RP1，可以調(diào)整輸入到運放的差分電壓信號大小，通常用于調(diào)整零點。放大電路采用LM258集成運算放大器，為了防止單級放大倍數(shù)過高帶來的非線性誤差，放大電路采用兩級放大，其中可調(diào)電阻RP2用于調(diào)節(jié)放大電路的增益。溫度在O～+120 ℃變化，當(dāng)溫度上升時，Ptl00阻值變大，輸入放大電路的差分信號變大，放大電路的輸出電壓對應(yīng)地升高，輸出電流也相應(yīng)變大。實際選用的R8阻值比PtlOO高很多，因此Ptl00阻值變化引起的測量電流變化不大，獲得近似恒流法的線性輸出。
評論