模塊詳解

1.直流穩(wěn)壓源

直流穩(wěn)壓源主要由濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。電路在三端穩(wěn)壓器的輸入端接入電解電容C3＝1000μF，用于電源濾波，其后并入電解電容C4＝4.7μF，用于進(jìn)一步濾波。在三端穩(wěn)壓器的輸出端接入電解電容C5＝4.7μF，用于減小電壓紋波，而并入陶瓷電容C6＝100nF，用于改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)并抑制高頻干擾。穩(wěn)壓電路選擇三端穩(wěn)壓器7805，輸出電壓是穩(wěn)定的5V直流電壓，其原理圖如圖2-2所示。

用電壓表來驗(yàn)證直流穩(wěn)壓源提供的5V電壓，此時的LED-RED亮起，如圖2-3所示。

2.測量電橋

前端的R1是限流電阻，需滿足1mA＜（5-4.096）/R1＜500mA，這里選取的電阻值是62Ω。電路采用R2、R3、R9及PT100（圖中由排針接口引出）構(gòu)成測量電橋（其中R2＝R3）。當(dāng)PT100的電阻值和R9的電阻值不相等時，電橋會輸出一個mV級的壓差信號，其中R9也可以替換成電位器，調(diào)節(jié)電位器的大小可以改變溫度的零點(diǎn)設(shè)定（如PT100的零點(diǎn)溫度為0，即時電阻為100Ω，當(dāng)電位器阻值變化時，溫度的零點(diǎn)也將改變）。如果換成電位器，測量電位器的阻值時需在沒有接入電路時調(diào)節(jié)。測量電橋原理圖如圖2-4所示。

PT100鉑電阻的阻值會隨著溫度的變化而改變。型號中的100表示它為0時阻值為100Ω，在100℃時其阻值約為138.5Ω。它的工作原理：當(dāng)PT100為0時，其阻值為100Ω，其阻值會隨著溫度的上升而勻速增長。

熱電阻傳感器主要利用溫度變化時傳感器電阻發(fā)生變化的原理測量溫度，這種溫度傳感器在常溫和較低溫區(qū)范圍內(nèi)的靈敏度比熱電阻更高。由于金屬鉑在氧化性介質(zhì)或高溫中有較好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，因此利用鉑制作的鉑熱電阻溫度傳感器有較高的精度，它不僅作為工業(yè)上的測溫元件，也可以用來復(fù)現(xiàn)熱力學(xué)溫度的基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)——溫度自動檢定系統(tǒng)、溫度校驗(yàn)儀。

鉑電阻的技術(shù)參數(shù)如表2-1所示。

電路中電壓的放大倍數(shù)為100，所以電路最終輸出電壓為100，由輸出電壓即可推算出鉑熱電阻阻值，再由鉑熱電阻分度表可以知道所測溫度值。鉑熱電阻分度表如表2-2所示。

3.差動放大電路

差動放大電路原理圖如圖2-5所示。改變R6/R4的比值即可改變電壓信號的放大倍數(shù)，以便滿足設(shè)計(jì)者對溫度范圍的要求。

整體電路原理圖如圖2-6所示。