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概述

電阻感測器應用的電阻電壓轉換電路圖電阻感測器應用的電阻電壓轉換電路圖把電阻值轉換成電壓的電路,實際上是一種電阻計,它可直接指示電阻值。電阻的測量方法是:讓恆定的電流流過未知阻值的電阻R,然後測量其兩端……
電阻感測器應用的電阻電壓轉換電路圖
電阻感測器應用的電阻電壓轉換電路圖

把電阻值轉換成電壓的電路,實際上是一種電阻計,它可直接指示電阻值。電阻的測量方法是:讓恆定的電流流過未知阻值的電阻R,然後測量其兩端的電壓,求出R的阻值。實現這種方法可有多種電路形式。本電路沒有使用恆流電路,而是在運算放大器的反饋電路中接未知阻值的電阻,利用等效的恆流驅動。所以本電路也可作為需要恆流驅動的感測器的外圍電路使用,獲得與阻值成正比的電壓輸出。


電路工作原理



運算放大器A2作為反相放大電路使用,R2接在反饋環路中,如果偏壓V或輸入偏流IB等誤差源可以忽略,那末,A1的輸出電壓

公式求出。選用基準電阻R,得到一個固定的基準電壓,這時輸出電壓EO則代表被測阻值被直接讀出。


R在全量程200歐~20兆歐範圍內以10倍為單位分檔,並轉換成0~2V的電壓輸出。如要測量小於200歐的電阻,應加大工作電流,可把運算放大器的電流增強換成允許集電極功耗更大的晶體管。測量大電阻2M、20M時R取計算值的1/10,基準電壓降到-0.2V。


基準電壓生成電路:用反相放大器A1把約8.3V的電壓衰減到-2.0V。輸出電流在最小電阻檔是10MA,為了減輕運算放大器的負擔,用TT1來增強電流。


元件的選擇


決定測量精度的主要因素有基準電壓穩定度、基準電阻的絕對精度以及在高阻檔運算放大器的輸出偏流IB、偏壓漂移V/△T等,因此必須選用低漂移的FET型運算放大器,因為基準電阻、分壓電阻R13、R14的穩定度和精度要求較高,所以最好選用阻值誤差為正負0.25%、溫度係數為正負25PPM/度左右的電阻。齊納二極體1S2192其置偏電流必須在10MA左右才具備穩定性,但也可換成2.5V的禁帶間隙基準,這時A1的放大倍數應為2/2.5=0.8倍。


二極體D2、D3應為低泄漏型,否則在高阻檔不穩定,也可把1SS104換成J-FET二極體。


調整


加電數分鐘后,調整VR1,使-EE=-2.000V,並測量經分壓后的電壓。如偏離-2.000V,可在R13或R14上並聯大電阻,對電壓進行調整。運算放大器A2的失調調整:量程開關置於“6”這檔,R14兩端短路,R上接10~20M的電阻,調整VR2,使輸出電壓近似等於零。另外,也可以令RS=∞(開路),調整VR2。






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