詳解微壓力傳感連接器電路設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2015-02-01 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】微壓力傳感器信號(hào)是控制器的前端,它在測(cè)試或控制系統(tǒng)中處于首位,對(duì)微壓力傳感器獲取的信號(hào)能否進(jìn)行準(zhǔn)確地提取、處理是衡量一個(gè)系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵因素。后續(xù)接口電路主要指信號(hào)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)也是重中之重。
后續(xù)接口電路主要指信號(hào)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換電路,即能把傳感元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、處理和控制的有用電信號(hào)的電路。由于用集成電路工藝制造出的壓力傳感器往往存在:零點(diǎn)輸出和零點(diǎn)溫漂,靈敏度溫漂,輸出信號(hào)非線性,輸出信號(hào)幅值低或不標(biāo)準(zhǔn)化等問(wèn)題。
電橋放大電路
由于所測(cè)出的微壓力傳感器兩端的電壓信號(hào)較弱,所以電壓在進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換之前必須經(jīng)過(guò)放大電路的放大(見圖2)。INA118 由3 個(gè)運(yùn)算放大器組成差分放大結(jié)構(gòu),內(nèi)置輸入過(guò)壓保護(hù),且可通過(guò)外置不同大小的電阻實(shí)現(xiàn)不同的增益(從1 到1 000),因而應(yīng)用范圍很廣。
圖2 電橋放大電路
通過(guò)在腳1 和腳8 之間外接一電阻Rg 來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的增益,該增益可從1 到1 000 不等。電阻Rg 為式中G 為增益。由于Rg 的穩(wěn)定性和溫度漂移對(duì)增益有影響,因此,在需要獲得高精度增益的應(yīng)用中對(duì)Rg 的要求也比較高,應(yīng)采用高精度、低噪聲的金屬膜電阻。此外,高增益的電路設(shè)計(jì)中的Rg 值較小,如G=100時(shí)的Rg 值為1.02 kΩ;G=1 000 時(shí)的Rg 值為50.5Ω。
AD7715 接口電路
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)微壓力的實(shí)時(shí)測(cè)量,使用 16 位的AD7715對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣測(cè)量,其中AD780提供2.5V 高精度基準(zhǔn)電壓。P3.1 腳提供了AD 工作所需的時(shí)鐘,P1.4 和P1.5 腳接收和發(fā)送通訊數(shù)據(jù),P1.6 是片選信號(hào),P1.7 接DRDY ,AT89S52可以通過(guò)查詢P1.7 的狀態(tài)來(lái)判斷是否可以讀取AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果。A/D 接口電路如圖3所示。
圖3 A/D 轉(zhuǎn)換電路
單片機(jī)接口電路
AT89S52是一個(gè)低功耗,高性能CMOS 8 位單片機(jī),兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51 指令系統(tǒng)及80C51 引腳結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)使用的復(fù)位電路是由22μF 的電容,1 kΩ的電阻及IN4148 二極管組成。在滿足單片機(jī)可靠復(fù)位的前提下,該復(fù)位電路的優(yōu)點(diǎn)在于降低復(fù)位引腳的對(duì)地阻抗,可以顯著增強(qiáng)單片機(jī)復(fù)位電路的抗干擾能力。二極管可以實(shí)現(xiàn)快速釋放電容電量的功能,滿足短時(shí)間復(fù)位的要求。本設(shè)計(jì)的單片機(jī)連接電路如圖4 所示,輸入信號(hào)為經(jīng)7715A/D 轉(zhuǎn)換的模擬電壓,單片機(jī)進(jìn)行計(jì)算處理后輸入到LCD1602 液晶顯示,顯示出相應(yīng)的壓力值。
圖4 單片機(jī)連接電路
通過(guò)對(duì)微壓力傳感器的應(yīng)用、特點(diǎn)及工作特性等方面的研究,并對(duì)微壓力傳感器接口電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),在電路框圖中充實(shí)了各個(gè)部分的內(nèi)容。首先采用惠斯通電橋?yàn)V出微壓力傳感器輸出的變量,然后用INA118放大器將此信號(hào)放大,再用7715A/D 轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)LCD 將其顯示。完善了微壓力傳感器接口電路,使電路在功能性、穩(wěn)定性、可靠性及小型化等方面都有所增強(qiáng)。
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線開發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 一文掌握UV LED在空凈消殺領(lǐng)域的主要應(yīng)用
- 聚焦汽車智能化與電動(dòng)化︱AUTO TECH 2025 華南展11月,已全面啟動(dòng),邀您共精彩!
- 【“源”察秋毫系列】 Keithley在碳納米管森林涂層纖維復(fù)合材料的應(yīng)用
- 數(shù)字驅(qū)動(dòng)工業(yè),智能賦能制造 AMTS & AHTE SOUTH CHINA 2024同期會(huì)議全公開!
- 團(tuán)體觀展招募!104CEF開啟組團(tuán)觀眾通道,解鎖更多禮遇
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
車載以太網(wǎng)
車載娛樂(lè)
充電
充電電池
充電器
充電樁
觸控屏
觸控顯示
觸摸開關(guān)
傳感技術(shù)
傳感器
傳感器模塊
船型開關(guān)
串聯(lián)電阻公式
創(chuàng)智成
磁傳感器
磁環(huán)電感
磁敏三極管
磁性存儲(chǔ)器
磁性元件
磁珠電感
存儲(chǔ)器
大功率管
單向可控硅
刀開關(guān)
等離子顯示屏
低頻電感
低通濾波器
低音炮電路
滌綸電容