电路设计与元器件选择
发布时间:2015/9/6 20:32:47 访问次数:871
设计数字温度计电路,测量R87F-A4A83L范围至少能实现-10℃~100℃,误差在0.5℃内。根据图6.3.1的原理框图分别设计相应的电路。
恒定电流源设计
RTD传感器的电阻值随温度变化情况见表6.3.1,从-10℃变化到100℃时,电阻将从96.09 Q变化到138.51 Q。这时,恒定电流源必须为该电阻提供1 mA的电流,这是恒定电流源的设计目标。
恒定电流源电路需要一个基准电压作为输入电压,以提供一个稳定的输入。由于恒定电流的值将随输入电压变化,因此该输入电压必须要保持相对稳定。这里选择2.5 V的基准电压,因为运放的直流供电电源为土5 V,可以使用电阻分压后通过电压跟随器得到。电路如图6.3.5所示。
恒定电流源电路如图6.3.6所示。假设没有电流通过运算放大器的负极输入端,即意味着输入电阻器R3中的电流将通过反馈通路流经RTD。恒定电流值等于VREF/R3,即2.5 V/R3=1 mA。因此,引得R3=2.5 kQ。实际中选择2.49 kQ会最贴近于标准值。补偿阻
器R4的值等于输入电阻R3和RTD电阻的并联,因为RTD电阻值将随温度变化,所以我们假设RTD的电阻值为-10℃~100℃的中间温度的电阻值,即为117.3 Q。则有R4=117.3 Q//2.49 kQ=112Q≈llo Q。
差分放大电路设计
RTD和恒流源电路最终输出一个电压,该电压值等于RTD电阻乘以1 mA,-10℃~100℃温度内,共模电压大约为2.59 V~2.64V。差分放大器的目标是消除共模电压,因此设计一个增盏为1,输入电阻较大的电路,适应A/D电路电压范围的电压交给下一级的增益调节部分实现。为提供单位增益,如图6.3.7电路将所有电阻器的阻值均设为10 kQ,此时的输出电压为Vol=-VRTD。
设计数字温度计电路,测量R87F-A4A83L范围至少能实现-10℃~100℃,误差在0.5℃内。根据图6.3.1的原理框图分别设计相应的电路。
恒定电流源设计
RTD传感器的电阻值随温度变化情况见表6.3.1,从-10℃变化到100℃时,电阻将从96.09 Q变化到138.51 Q。这时,恒定电流源必须为该电阻提供1 mA的电流,这是恒定电流源的设计目标。
恒定电流源电路需要一个基准电压作为输入电压,以提供一个稳定的输入。由于恒定电流的值将随输入电压变化,因此该输入电压必须要保持相对稳定。这里选择2.5 V的基准电压,因为运放的直流供电电源为土5 V,可以使用电阻分压后通过电压跟随器得到。电路如图6.3.5所示。
恒定电流源电路如图6.3.6所示。假设没有电流通过运算放大器的负极输入端,即意味着输入电阻器R3中的电流将通过反馈通路流经RTD。恒定电流值等于VREF/R3,即2.5 V/R3=1 mA。因此,引得R3=2.5 kQ。实际中选择2.49 kQ会最贴近于标准值。补偿阻
器R4的值等于输入电阻R3和RTD电阻的并联,因为RTD电阻值将随温度变化,所以我们假设RTD的电阻值为-10℃~100℃的中间温度的电阻值,即为117.3 Q。则有R4=117.3 Q//2.49 kQ=112Q≈llo Q。
差分放大电路设计
RTD和恒流源电路最终输出一个电压,该电压值等于RTD电阻乘以1 mA,-10℃~100℃温度内,共模电压大约为2.59 V~2.64V。差分放大器的目标是消除共模电压,因此设计一个增盏为1,输入电阻较大的电路,适应A/D电路电压范围的电压交给下一级的增益调节部分实现。为提供单位增益,如图6.3.7电路将所有电阻器的阻值均设为10 kQ,此时的输出电压为Vol=-VRTD。