传感器与检测技术第3版谢志萍.ppt

《传感器与检测技术第3版谢志萍.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传感器与检测技术第3版谢志萍.ppt（32页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第6章章 传感器与感器与检测系系统的信号的信号处理技理技术电子工业出版社电子工业出版社传感器与检测技术传感器与检测技术6.1 电桥电电桥电路路6.1.1 直流直流电桥电桥传感器与检测技术传感器与检测技术6.1 电桥电电桥电路路传感器与检测技术传感器与检测技术6.1 电桥电电桥电路路1单臂工作电桥传感器与检测技术传感器与检测技术6.1 电桥电电桥电路路2等臂双臂工作电桥传感器与检测技术传感器与检测技术6.1 电桥电电桥电路路3等臂全桥工作电桥根据电桥的加减速特性可知，组成等臂全桥测量电路，灵敏度最高，输出电压最大。直流电桥后续的放大电路可采用差动输入的运算放大器，对精度要求高的可选用测量放大器

2、，具体可参照节。传感器与检测技术传感器与检测技术6.1 电桥电电桥电路路例 采用阻值350、灵敏度系数K的金属电阻应变片和阻值为350的固定电阻组成电桥供桥电压为8V，并假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变为1000时，试求单臂工作电桥、双臂工作电桥及全桥工作时的输出电压。传感器与检测技术传感器与检测技术6.1 电桥电电桥电路路6.1.2 交流交流电桥电桥1交流电桥的平衡条件传感器与检测技术传感器与检测技术6.1 电桥电电桥电路路2电阻交流电桥传感器与检测技术传感器与检测技术6.1 电桥电电桥电路路3电感电桥传感器与检测技术传感器与检测技术6.1 电桥电电桥电路路4电容电桥传感器与检测技术传感

3、器与检测技术6.1 电桥电电桥电路路5变压器电桥电路传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离6.2.1 运算放大器运算放大器1反相放大器2同相放大器传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离6.2.2 测测量放大器量放大器1测量放大器的结构与特性传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离2测量放大器集成电路传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离3测量放大器的使用（1）差动输入端的连接。传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离（2）护卫（G

4、uard）端的连接。当测量放大器通过电缆与信号源连接时，电缆的屏蔽层应连接测量放大器的护卫端。如果电缆的屏蔽层不接护卫端而接地，如图传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离（3）R端、S端的连接。测量放大器通常设有R端和S端，如图传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离AD612与测量电桥连接如图传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离6.2.3 程控程控测测量放大器量放大器PGA1浮点放大器型传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离2增益电阻切换型这种放大器是采用可

5、编程控制的多路开关来切换放大器中决定增益的电阻，以此改变放大器的增益。传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离6.2.4 隔离放大器隔离放大器在自动检测系统中，人们希望在输入通道中把工业现场传感器输出的模拟信号与检测系统的后续电路隔离开来，即无电的联系，这样可以避免工业现场送出的模拟信号带来的共模电压及各种干扰对系统的影响。解决模拟信号的隔离问题要比解决数字信号的隔离问题困难得多。目前，对于模拟信号的隔离广泛采用隔离放大器。传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离1AD277型双隔离式放大器传感器与检测技术传感器与检测技术6.2

6、信号的放大与隔离信号的放大与隔离AD277构成的同相比例放大器传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离2AD210型三隔离式放大器传感器与检测技术传感器与检测技术6.3 信号的信号的变换变换6.3.1 电压电压与与电电流流转换转换1电压转换为电流（V/I转换器）若要求Vimax30mV，可在14、15脚间跨接以下电阻：若要求30mVVimax60mV，可在15、16脚间跨接以下电阻：传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离下图是微机皮带秤的信号变送与转换电路图，图中左下角R01R04为电阻应变式称重传感器连接成的电桥，电桥电源电压

7、U24由基准电压源和辅助放大器提供，U24为：传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离2电流转换为电压（I/V转换器）当变送器的输出信号为电流信号时，要转化成电压信号，需经I/V转换。最简单的I/V转换可以利用一个500的精密电阻，将010mA的电流信号转换为05V的电压信号。传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离6.3.2 电压电压与与频频率的相互率的相互转换转换LM31系列用做V/F转换时的简化功能框图如图传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离当开关K断开后，CL通过RL放电，使VC下降。当

8、放电过程持续T1时间，VC下降到小于Vi时，输入比较器再次启动单脉冲定时器又产生一个宽tos的脉冲，开关K再次闭合，CL再次充电，如此循环，3脚输入脉宽为tos，周期为T的方波。频率fout的大小为：传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离LM331用作V/F转换传感器与检测技术传感器与检测技术6.2 信号的放大与隔离信号的放大与隔离所示是由LM331构成的F/V转换电路，输入频率fIN脉冲的每个下降沿引起输入比较器触发单脉冲定时电路，产生一个固定宽度为tos的脉冲，在tos期间，电流源Is在RL上产生电压，在无CL情况下，RL输出电压的幅度为IRL，宽度为tos，周期为T的方波，CL滤去此方波的高频分量，保留其直流分量即方波的平均值输送出来，输出电压为：