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时,电桥的桥臂阻值发生变化,电桥失去平衡,则测量对角线上有输出,即
U0。SC
23传感器供电电源
参考图2,设四个桥臂的初始电阻相等且均为R,当有重力作用时,两个桥臂电阻增加△R,而另外两个桥臂的电阻减少,减小量也为△R。由于温度变化影响使每个桥臂电阻均变化△RT。这里假设△R远小于R,并且电桥负载电阻为无穷大,则电桥的输出为:
USCER△R△RTR△R△RTR△R△RTER△R△RTR△R△RTR△R△RTE△R(R△RT)即USCE△R(R△RT)说明电桥的输出与电桥的电源电压E的大小和精度有关,还与温度有关。如果RT0,则电桥的电源电压E恒定时,电桥的输出与△RR成正比。当△RT≠0时,即使电桥的电源电压E恒定,电桥的输出与△RR也不成正比。这说明恒压源供电不能消除温度影响。
另外,使用电压表监测传感器的供电电源用数字万用表电压挡测量输出电压,必须保证供给传感器的电压是恒定值,才能保证传感器的输出信号与被测量呈线性关系。
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f24放大系统
首先,压力测量仪的放大系统是把传感器输出的微弱信号进行放大,放大的信号应能满足模数转换的要求。该系统使用的模数转换是3位半AD转换,所以放大器的输出应为0V~1999V。要求灵敏度为1mVV,其输出信号只有0~10mV左右;而AD转换的输入应为0V~1999V,对应显示0~1999Kg,当量为1mVg,因此要求放大器的放大倍数约为200倍,一般运算放大器的放大倍数为100左右,故采用二级放大器阻容连接组成。
其次,为了准确测量,放大系统应保证输入级是高阻,输出级是低阻,系统应具有很高的抑制共模干扰的能力。在电路设计过程中需要考虑电路抗干扰环节及稳定性。尽量选择低失调电压,低漂移,稳定性高,经济性好的芯片。电源电压为±12V。
最后,考虑到温漂,失调电压,秤盘重量,称重过程中可能产生的电路冲击和震荡等影响测量精度的实际因素,电路中还应有调零和调增益的环节,在称重前对电子天平进行反复调零,以保证电子天平在没有称重时显示零读数;并且测压力时读数正确反映被测压力。
25模数转换及显示系统
传感器的输出信号放大后,通过模数转换器把模拟量转换成数字量,本实验中采用ICL7107三位半双积分型AD转换器来实现模数转换,芯片型号:ICL7107CPL;芯片封装:DIP40;该芯片的基本特点如下①ICL7107是312位双积分型AD转换器,属于CMoS大规模集成电路,它的最大显示值为士1999,最小分辨率为100uV,转换精度为005士1个字。②能直接驱动共阳极LED数码管,r
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