电阻信号,模拟信号的变换电路

A/D转换电路是数字仪表必不可少的组成部分,传感器的电阻信号准确地变换成数字仪表的模拟信号是保证数字仪表精确度的重要第一步。测温的热电阻、应变片的力传感器、可变精密电阻的远传压力表和多圈精密电位器的浮球液位计等都是电阻信号的传感器,其输出的电阻信号和被测参数(温度、压力、液位等)呈现线性关系或非线性关系,需通过不同的变换电路转换为数字仪表的模拟信号。 UQZ型浮球液位计、YTZ型远传压力表和G分度号铜热电阻等,输出的电阻信号和被测参数量程呈线性关系,可采用普通电桥和放大电路,见图1。     

微型计算机与传感器技术讲座(九)

第十一讲非线性补偿及误差修正在实际工作中,有许多参数是非线性的,如在温度测量中,热电阻及热电偶与温度的关系即为非线性关系。在流量测量中,流经孔板的压差信号与流量之间也是非线性关系。特别在高精度仪表及测量系统中,传感器的分散性、温度漂移、以及滞后等都会带来一定的误差。为此,必须对上述误差进行补偿和校正,以提高测量精度。     

利用单片机软件作热电偶非线性补偿

一、前言配热电偶的温度数字显示仪在今天是用得十分广泛的仪表之一。这种仪表为了使显示的温度和被测温度之间呈线性关系,大多数采用模拟电路的折线化非线性补偿电路,它采用较多的运算放大器和精密电阻,而放大器的零漂等因素直接影响转换精度,使转换精度较差。为此,本文详细地叙述了利用51系列单片机组成的温度数字显示仪原理,并且利用单片机软件对热电偶的非线性进行补偿,使得热电偶的输出电势与被测温度之间呈线性关系,从而使数显仪的温度示值和被测温度成正比关系,克服了用硬件线性化的精度差、成本大、调整困难等缺点。二、非线性补偿原理热电偶非线性作补偿处理的方法有分段线     

线性输出的不平衡电桥电路

在诸如温度、力、应力等一些非电量检测中,常用特制的电阻元件作传感器,将它接入单臂电桥.当传感器的电阻值随被测非电量的大小而改变时,电桥的输出电压也发生相应的变化,于是便实现了非电量-电量间的交换.由于单臂电桥自身电路结构上的原因,除了在电桥平衡位置附近的一个极小区域外,电桥的输出电压U_O与传感器电阻值的相对变化量△R/R之间却呈现非线性关系.若想使测量误差不因非线性输出而变得太大的话,就须对非线性进行校正、补偿.     

大功率LD温度检测线性化放大电路设计

在大功率半导体激光器的温度检测中,针对单臂电桥输出固有的非线性特性,设计了一个电桥线性化检测放大电路,它不仅克服了电桥输出固有非线性的缺点,而且其灵敏度系数可灵活配置.该电路拓宽了单臂电桥的应用范围,特别适用于应变阻值相对变化较大的场合,可将其作为传感器调理电路的前端模块.温度测量实验表明,该电路输出与温度变化的线性度非常好,实际输出与理论输出的最大相对误差为0.1%,实测温度与理论温度值误差小于0.1℃,满足实际应用要求.     

线性化热电阻测量桥路

惠斯登电桥自发明以来已有130多年的历史,在热电阻测温中,这种桥路的应用尤为广泛.但由于其结构上的原因,除了在电桥平衡位置附近一个极小区域外,电桥的输出电压与传感器电阻的变化量△R之间却呈现非线性关系为使测量误差不因非线性输出而变大,笔者改变惠斯登电桥基本模式,设计了一种有源线性测温桥路.二、常用测温电桥输出特性图1所示为常用的三线制连接测温电桥简化线路.其中桥臂电阻凡、R_1、R_2、R_3为固定值,R_t是测温热电阻的电阻,r_1、r_2、r_3为连接导线电阻.当电桥平衡时,桥路输出电压U_0 等于零.随着被测温度的变化,热电阻阻值变化△R,电桥     

铂热电阻测温的非线性校正

一、概述铂热电阻具有精确度高、稳定性好、性能可靠等优点,因而在工业生产中得到广泛地应用.但它的电阻值与温度关系呈非线性,这往往给精确测定温度带来不少困难.为提高测量精确度,在数字式温度表中,目前广泛采用在测量电桥中与数模网络的数电阻串、并联电阻的方法进行非线性校正.这种方法的计算实例在不少文章中都有叙述,但由于桥路电路电阻的计算较为复杂,各文章中往往是给出特定的测温范围,代入具体数据,最后解出桥臂电阻的数值,而设有给出各电阻的通用表达式.本文给出了串联补偿型和并联补偿型两种电桥线路和桥臂电阻的表达式,并对串联补偿型电桥线路的三线制接法的温度误差及并联补偿型电桥线路应用于温差测量进行了分析,这给测量电桥的参数选择提供了很大方便.     

基于自主传感器信号调理芯片温度补偿的软件设计

利用现代信号调理技术,以自主设计的信号调理芯片为核心,采用C#设计开发了硅压阻式传感器的智能误差补偿校准软件,实现了对核心补偿芯片的可视化操作与控制,解决了传统的硬件电路对压力传感器进行温度补偿的缺点。在多个温度点进行校准获取补偿曲线,得到零点及温度漂移补偿数据,解决了硅压阻式传感器一致性差、温度漂移和非线性等问题。系统运行结果表明:通过使用补偿软件,采用高精度温度补偿算法的传感器输出精度有了明显提高,在-55℃～125℃的温度范围内输出的信号与压力成良好的线性关系,压力参数测量精度达到了0.6%以内。     

工业热电阻测温输入电路

一、热电阻测温输入电路对于一个测温精度较高的温控系统,信号提取部分的设计是关键.热电阻测温输入电路,总的来讲是R/V转换电路,就是如何把温度t下的电阻相对0℃时电阻的变化值△R_t转换成对应的电压V,即V=f(△R_t).电阻/电压转换电路有两种基本的转换形式,即不平衡电桥电阻/电压转换电路和恒流源电阻/电压转换电路.本节主要讨论恒流源电阻/电压转换电路.     

汽车用热线式空气流量传感器

利用热式空气流量传感器直接测量空气质量流量的特点,设计了一种应用于测量内燃机进气系统进气量的热线式空气流量传感器。通过对传感器输出信号进行温度补偿、放大及线性化处理,其输出电压与质量流量近似呈线性关系。试验结果表明:热线式空气流量传感器应用于汽车电喷系统中,可以为发动机提供准确的进气质量流量。     

一种新型间隙传感器研究

间隙传感器线圈电阻的温度漂移是导致传感器输出漂移的主要因素.为了抑制温度对间隙传感器的影响,设计新的传感器探头和测量电路;新的传感器探头跟现有传感器探头最大不同是在现有传感器探头的基础上增加了一个与传感器线圈完全一样的补偿线圈;并将补偿线圈和传感器线圈组成电桥测量电路.实验表明新传感器在0～80℃范围内温度漂移为0.08mm,温度稳定性好.     

电桥输出线性化的一种新方法

介绍了一种供电阻传感器用的线性电桥电路的设计思想。该电路运用一只运算放大器实现非线性补偿，且补偿精度很高，有效地消除了电桥输出电压的非线性误差。     

基于V-F变换的硅压阻压力传感器的处理电路

针对硅压阻压力传感器提出了一种基于电桥本身参数的温度自补偿方法,并设计了一种差分输入、双参数输出的高精度处理电路用以获得电桥参数。该电路用简单元件搭建差分输入的电荷平衡式V/F转换器,根据不同组态的频率输出解算电桥参数。该电路巧妙地利用差分输入方式消除了共模电压引起的误差,巧妙借用参考电阻消除了基准频率的影响,最终的输出频率只与被测量和参考电阻有关。经实验验证,电桥电阻的测量精度能达到0.0068%,经补偿后的压力传感器精度可达0.039%,相比补偿之前提高了一个数量级。     

线性有源电桥电路

一、引言 传统的不平衡电桥作为电阻传感器的配用电路,在诸如温度、力、力矩、加速度、压力、位移和应变等非电量的测量中起着极其重要的作用。由于桥臂电阻值的变化与输出电压之间呈现非线性特性,尤其在传感器电阻值变化较大时,输出电压的非线性愈加严重,因而极大地影响了不平衡电桥的测量准确度,限制了不平衡电桥的应用范围。为了消除不平衡电桥的非线性误差,设计一种具有线性输出的不平衡电桥是十分必要的。本文提     

关于提高热电阻温度测量精度的设计方法研究

为了提高热电阻温度测量的精度,从温度传感器的选型、测量方案的设计、实际测量电路、硬件自校正、微处理器的选择、模拟信号预处理、滤波算法和软件非线性校正等方面给出了具体的设计方案。详细分析了自校正补偿及微信号采集转换电路的设计方案,设计了与DSP F2812的接口电路。实际应用表明,通过上述改进方案,热电阻温度测量准确度可以达到10 ppm的设计要求。     

压阻式高温压力传感器温度补偿与信号调理设计与测试

设计制作了一种集成信号调理电路的高温压阻式压力传感器,包含倒装式的压敏敏片、无源电阻温度补偿电路和信号调理电路组成;压敏芯片的制作采用SOI材料和MEMS标准工艺,温度补偿和信号调理电路采用高温电子元件;试验表明,无源电阻温度补偿具有显著的效果;此外,采用了高温信号调理电路来提高传感器的输出灵敏度,通过温度补偿来降低输出灵敏度;与传统的经验算法相比,所提出的无源电阻温度补偿技术具有更小的温度漂移,在220℃条件下传感器输出灵敏度为4.93 mV/100 kPa,传感器灵敏度为总体测量精度为±2%FS;此外,由于柔性传感器的输出电压可调,因此不需要使用一般的电压转换器随动压力变送器,这大大降低了测试系统的成本,有望在恶劣环境下的压力测量中得到高度应用。     

脉冲数字量的线性化

在数字显示技术中,由于大多数传感器的输出信号与被测参数之间呈非线性关系。如热电偶的输出电压、热电阻的阻值与被测温度之间就是非线性关系。为保证系统能进行数字显示应具有一定的精度等级,就必须要进行线性化处理。在数字线性化技术中有计算法、数据查表法和插值法。而英国ABBEY电气公司的MKⅢ型温度显示器中采用的是脉冲数字量的线性化技术。其方块图见图1。它的中心部件是脉冲系数乘法器和PROM可编程只读存储器。其原理图见图2。本电路采用的是16进制的脉冲系数乘法器有4条系数M输入端(ABCD)其输出脉冲数R_out与输入脉冲数R_in关系为     

一种简单连续式非线性A／D转换测温电路

铂热电阻具有测量准确度高、稳定性好、使用简单等优点,因此在-200～ 650℃温度范围内应用非常广泛.然而铂热电阻的阻值Rt与温度之间具有非线性关系,参见文献[2],使用时对铂热电阻的非线性要进行校正.校正铂电阻的非线性,国内外专著已讲述多种方法,其中一种非线性校正方法是采用连续式非线性A/D转换电路.参见文献[2,3],但参数计算多采用多项式展     

传感器电桥电路非线性误差的反馈补偿法

本文介绍一种传感器电桥电路输出非线性误差的反馈补偿方法,在实践中获得较为满息的效果,从而避免了一般使用的线性化电路和软件补偿等方法使电路较为复杂和成本较高的缺点,有实用价值。     

一种新型铂热电阻数字测温电路

本文介绍了一种采用连续式非线性A/D转换法进行线性化的新型铂热电阻数字测温仪,在—200℃至 650℃<的温度范围内,线性化误差仅为0.058%,采用了有源电桥和四线制等技术,使引线电阻对测量精确度的影响可忽略不计,并消除了基准电压对测量误差的影响。