文档介绍：模拟电子课程设计
传感器测量系统的设计
学院:XXXXX学院
专业班级:XXXXXXX班
姓名:XXX
学号:XXXXXXX
传感器测量系统的设计
设计要求:
设计一个放大器系统,当电阻阻值变化2%时,放大电路能够产生8V的输出电压。要求偏差为0是输出为0,偏差为2%时输出为8V, 偏差为-2%时输出为-8V,误差不超过5%。
方案:本设计由三部分组成:基准电源部分、电桥部分和放大部分.
参考电路:
根据设计要求,可画出如下总电路图:
工作原理
设计一个提供电压的的放大电路,它只是作为启动电压。主要通过桥式电路中R2和R3的电压之间的那个微小差经过放大电路来达到一个可以测量的数值,这样就可以建立最终测得的电压值与电阻R3的微小变化范围建立一一对应的关系,从而根据输出的电压值直接读取R3变化的数值,从而得出所被测量的变化量。
各部分的设计及参数的计算
1 基准电源部分
基准源输出电压为V+=8V,,取稳压管的稳定电流为1~。
据基准电源电路过数据计算如下:
根据基准电源电路有:
得到:
选RJ2=40kΩ,可得RJ1=93kΩ。
由于
若取IF=1mA,得到RF=。
电阻R3和R4的计算:
由稳压管开始启动的条件:
设VS、RJ3、,
:则由下式:

可得RJ4=
,所以

取VS=10,得到:

验证

这是一个启动电路,当启动后,就没有什么用了。
2 电桥和放大部分的参数计算
测量电桥的计算
R1a=R1b=200、R3=(1+)R2
式中V是电桥的基准电压。由于Vo1与电压V成正比,因此V应该由基准电压源电路提供。
取V=,电桥的R1=R2=200kΩ。
这里δ=,V+=。
2、放大电路的计算
如果对于Vo1=,输出电压为5V,则有放大倍数为5/=。
则对于放大器有
一般希望RY4/RY3和RY2/RY1 有相同的数量级皆考虑电阻实际阻值的可实现性,令:RY3= 15,RY4=187,则RY4/RY3=,RY2/RY1=
若令RY2=200,则RY1=
一般情况下,RY1是一个固定电阻串联一个可变电阻。
五、仿