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系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)理念概述

文章來(lái)源:正航儀器 瀏覽次數(shù): 發(fā)布時(shí)間:2014-01-21

系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)理念概述
 
 
系統(tǒng)中要檢測(cè)溫度和相對(duì)濕度兩個(gè)物理量。檢測(cè)電路中,測(cè)量環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)空氣和相對(duì)濕度的敏感元件的性能十分關(guān)鍵。
需要從儀表的度,靈敏度。穩(wěn)定性,滯后以及線性度幾個(gè)方面考慮。由于高精度,數(shù)字化的要求,選用了鉑熱電阻信號(hào)調(diào)理器和濕敏電容相對(duì)濕度測(cè)量?jī)x作為系統(tǒng)的傳感器,并根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)了壓頻轉(zhuǎn)換,光電隔離電路,從而構(gòu)成了完整的前向通道,將溫度和相對(duì)濕度的微小變化量轉(zhuǎn)化為頻率信號(hào)。下面分別介紹溫度和相對(duì)濕度檢測(cè)電路
一、鉑熱電阻信號(hào)調(diào)理器及其工作原理
鉑熱電阻的英文縮寫(xiě)為PRTD,簡(jiǎn)稱(chēng)鉑電阻。它具有電阻率高,電阻溫度系數(shù)大,線性度好,測(cè)量范圍寬,長(zhǎng)期穩(wěn)定性好,不易氧化等優(yōu)點(diǎn)。鉑熱電阻的電阻值與溫度的關(guān)系可以。
    二、‘隔離放大器
由于環(huán)境試驗(yàn)箱的工作環(huán)境十分惡劣,因此輸入通道的各個(gè)環(huán)節(jié)中存在各種電磁干擾以及共模干擾等不良因素,會(huì)造成測(cè)量信號(hào)嚴(yán)重失真,系統(tǒng)不穩(wěn)定等后果。特別是存在強(qiáng)電干擾時(shí)會(huì)直接影響系統(tǒng)的安全。為此,在輸入通道中常常采用信號(hào)隔離措施。常用的方法是采用隔離放大器。這是因?yàn)楦綦x放大器的線性和穩(wěn)定性好,隔離電壓和共模抑制比高,應(yīng)用電路簡(jiǎn)單,頻帶較寬等。本設(shè)計(jì)中采用了ISO100光耦合隔離放大器保證前向通道的信號(hào)傳輸質(zhì)量ISO100 是一種小型廉價(jià)的光耦合隔離放大器。其工作電源為±18V,隔離電壓2500V,輸入電流為±1mA,頻帶寬達(dá)60kHz,為18 引腳DIP 組件。引腳圖如圖5-4 所示:
 
 
ISO100 是利用一個(gè)發(fā)光二極管(LED)和兩個(gè)光敏二極管耦合,使輸入信號(hào)與輸出信號(hào)隔離開(kāi)來(lái)。這樣可將發(fā)光二極管(LED)的光反向送回輸入端,正向送至輸出端,從而提高放大器的精度,線性度和時(shí)間溫度穩(wěn)定性。利用一個(gè)外接電阻可實(shí)現(xiàn)將電流輸入轉(zhuǎn)化為電壓輸入。ISO100 中有兩個(gè)精密電流源用于雙極性操作,本系統(tǒng)中輸入為單極性所以可直接供外部使用。利用ISO100 進(jìn)行設(shè)計(jì)只需要外接少量元件,非常方便,加之其成本低,體積小,隔離效果好,頻帶寬,偏移電壓低,漂移小及漏電流小等特點(diǎn),因而特別適用于各種模擬輸入通道的隔離和放大。
系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)理念結(jié)合了中西方的優(yōu)良傳統(tǒng),融合客戶的需求程度,產(chǎn)品在不斷完善、改進(jìn),正航儀器著。

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