度是影响信号精确度的重要因素之一。电桥输出与激励电压成正比,因此,激励电压出现任何漂移都将导致电桥输出出现相应的漂移。并且现场工作环境恶劣,可能存在粉尘、振动、噪声以及电磁干扰等,称重传感器输出的几百微伏至几十毫伏信号极易受到干扰。所以研究抗干扰能力强、实时性好的信号变送和传输技术对保证检测精度具有重要意义。
第3章
31
电路结构设计
信号处理电路的要求分析
测量电阻有两种简单的方法:一种是在电阻上通过恒定电流,并测量电阻两端的电压,这需要精密电流源和精密电压表。电流的任何变化都将视为电阻
共页第页
f燕山大学课程设计说明书
的变化。此外,阻性传感器的功耗尽可能的小,以确保自身散热不造成误差。另一种是利用电阻电桥测量微小电阻变化,电桥由连成四边形的四个电阻组成,其中一个对角接激励电压源,而另一个对角接电压检测器,检测器将测量两个分压电阻中点间的电压。这种电桥电路在实际中可以根据输出电压直接观测出电阻差。第一种方法要求驱动电流必须小,但是这又限制了该方法的测量精度。根据设计要求精密四应变片称重传感器应采用流行的电压驱动型电桥既第二种方法这样就确保了检测信号的精确度和线性度。
32信号处理电路的结构设计
综合了称重传感器信号特性及仿真实验,按第二种方法设计了调理电路,其结构如图1所示。其中称重传感器采用传感器,提高检测精度和使加卸载曲线对称;调理电路采用5V参考电压芯片AD588,使输出为符合设计要求的电压输出,精密齐纳二极管型参考源AD588对温度变化具有极低的激励漂移和增益。调理模块采用精确度高、使用简易、噪声低的仪用放大器AD620保证了信号调理器的精确度和稳定度。
传感模块0110000uε高精度放大器025V
电流缓冲
控制信号稳压模块
图1信号调理模块结构图
共
页
第
页
f燕山大学课程设计说明书
321传感模块
全器件变化电桥通常采用分立设计并组装在一个模块内当对这类电桥进行调理时必须采用特殊的技术以确保精度特别需要注意的是必须确保电桥激励电压源的精度和稳定度电桥输出与激励电压成正比因此激励电压出现任何漂移都将导致电桥输出出现相应的漂移因此我们设计的精密四应变片称重传感器的电桥具有六个引脚两个与电桥输出端相连两个与电桥激励源相连还有两个是传感器引脚为了充分利用传感器单元额外引脚带来的精度补偿设计出了开尔文或称4线传感电路它采用六线电压驱动型连接和精密运放将导线r