应用电路分析与仿真-ysliu课件.ppt

温度传感器典型电路 热电偶 热敏电阻（MF58） AD590（电流温度传感器） LM35(电压温度传感器) DS18B20（数字型传感器） 主要目的 掌握典型的应用电路 对参数指标要求详细的分析 对使用条件、工作环境进行分析 对信号处理电路的失调电压、噪声等进行分析 举例——热电偶实验 通过分析，掌握以下内容 1、该性热电偶的工作范围 2、热电偶的初始电压变化率 3、热电偶是否要进行冷端补偿、电路如何实验 4、放大电路中如何解决电压失调问题 5、高放大倍数是如何实现的 6、最终输出的结果是什么？ 热电偶的应用 )K型热电耦(铬．镍－铝．镍) 由美国Hoskins公司于公元1906年A.L.Marsh氏开发，其后曾经一再改良，而成为目前工业上最广泛使用，具有高度信赖性之热电耦。 K型热电偶应用电路 1.K型热电耦的热起电力由图6-7可知约为40?V/℃，故为使输出电压为100mV/℃，则放大器之电压增益须为2500倍。U1~U3为运算放大器所组成的电压放大器，调整VR2的大小，可使得放大器的增益为准确的2500倍。因热电耦的热起电力相当小，使得运算放大器之输出抵补电压会造成甚大的误差，而VR1的主要目的即是调整使运算放大器之输出抵补电压归零。 2.因热电耦两端的输出电压与热接点与冷接点间的温度差成正比，故输出的电压为温度差指示值，如欲使输出为实际温度时，可调整VR3使K2的电压为冷接点温度乘以10mV之冷接点参考电压。 问题 1、各部分的功能 2、放大倍数的计算与实现 3、失调电压 提问： 1）电路用了三级放大，为什么不用一级？ 2）失调电压如何处理 3）冷端补偿用和电路实现，对吗？ K型热电偶电路分析 1、三级放大 2、第一级放大十倍，解决失调电压 3、第二级主要放大 4、第三级为减法器（注意其结论） 采用AD594C的温度测量实例 问题 AD594C的功能 2B20B的功能 4-20mA电流环 一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA，指最小电流为4mA,最大电流为20mA 。 　　　在工业现场，用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；第二，传输线的分布电阻会产生电压降；第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。 热敏电阻的参数-MF58 参考器件说明： 思考一下几个问题: 1.电阻的常温阻抗 2.电阻随温度的变化率 3.非线性 4.最大功耗 5.温度测量范围 热敏电阻应用电路 AD590的基本参数 AD590应用电路 LM35的应用 芯片的基本参数： Calibrated directly in ° Celsius (Centigrade) Linear + 10.0 mV/°C scale factor Rated for full ?55° to +150°C range Nonlinearity only ±1?4°C typical Low impedance output, 0.1 W for 1 mA load DS18B20（数字型传感器） 参数参看手册 思考一下几个问题: 温度测量范围 输出的数据格式 外供电问题 湿度传感器的应用电路 霍尔传感器的应用电路 气敏传感器- TGS 822 气敏传感器的应用电路 U1－d组成一个临界准位电路，当第13脚的电压比第12脚的电压高时（即瓦斯浓度比预定值低）U1－d的输出为低电位。对R8，C1的积分电路没作用，因此U1－c的输出为低电位，故U2，NE555振荡器没动作，输出为零。 当瓦斯、烟雾或者一氧化碳的浓度被传感器所接受时，第12脚的正电位逐渐增加，以至于超过第13脚的设定值，故U1－d的输出为正电位电压，此电压对R8，C1充电，此充电电压超过第9脚的电压值时，接到NE555的控制电压为高电位，因此振荡器动作。由R13，R14及C3组成的无稳态电路由第3脚输出一个连续的脉冲波。直到当瓦斯浓度低于设定值时，警报才予以解除。 力敏传感器的应用电路 超声波传感器的应用电路 超声波传感器的原理 参看资料 作业 1。每人选择上述2个电路用EDA软件进行仿真 （31班在温度AD590、湿度） （32班在气体和温度AD590 ） 并附分析报告 15周以班为单位将仿真的程序和分析报告（Word）发到任课老师的邮箱。 报告内容：实验原理、电路图的结构、仿真结果和最终的结果分析 传感器应用技术 1、传感器的电源 2、信号处理电路 3、接口电路 4、测控系统的构成 传感器的供电电源 1、直流电压源供电 1）电池 2）整流与稳压电路（78系列、79系列） 3）DC-DC变化 4