原创 电阻发生器(模拟PT100电阻)

2015-6-2 08:21 5436 22 22 分类: MCU/ 嵌入式

这是关于热电阻信号发生器的制作。这是一个非常偏门的应用,基本上也很少有这方面的资料介绍。

        做温度变送器的人都知道,温度变送器,尤其是热电阻信号,都是通过电阻箱来产生的。但是电阻箱因为长时间使用,会造成触点的接触电阻变化,导致标准电阻变化,那么用来模拟标准电阻值就不准确了。这是其一,另外,为了工厂标准化生产,大批量的校准,必须实现自动化的校准,那么要实现电子化自动化,据需要程序来改变电阻输入,但是电阻箱根本没办法实现电阻的自动化变换。
        所以,市面上好多的热工宝典就应运而生了,他能输出标准的电阻信号,而且是可以通过通信命令来修改电阻输出的值。那么,他是如何做到电阻信号的输出呢?
        关于这个问题,我在网上找了一圈,基本没有人说的清楚这个事情。 最后找到了一片论文介绍了相关原理。根据这个原理,我设计了原理图出来.
这个电路的原理是基于运放的输入电流为零的原理,通过改变DAC值来改变原始电阻电压的值,在通过此值加到原始电阻上面去来产生一个恒定的压差,维持一个恒定的电流吸收。这个时候,输入口对地的电压值就是电阻产生的压降,万用表或者外围电路检测这个电压就能识别这个电阻值。

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  电路的传递函数为R(X)=R(J)/(1-K),其中,R(X)为未知电阻,R(J)为电路的基础基准电阻,K为DAC的分压系数。当然,这个电路有点小问题,因为电路的传递过程还有一个电压反向放大器,这个反向放大器必须要做到1:1的反向放大,,所以,可以在这里加入一个调整电位器来调整增益误差。DAC的输出为负电压。因为此种DAC为4象限乘法DAC,而且是电流输出型的,所以输出的电压是基准电压的负值,所以反向电路是必须的,如果是电压输出的DAC,而且是正电压,则无需这个反相器。
        通过编程和测试,发现此电路的电阻模拟特性非常好,非常稳定。用高精度的6位半的电阻表测试,发现跳动在小数点后第3位左右。而且重复性和稳定新非常不错。
        高稳定性和精确特性是建立在运放的高精度和电阻的高精度基础之上的。所以选材很重要。

 宝鸡齐兴科技致力于高精度的传感器信号采集和调理,我们做产品是要从最基础的硬件,算法和指标来设计的,所以,基础的电路和测量方案,算法是我们的优势。花时间和精力研究这些是为了做出更好的产品,我希望我们的产品能给国内仪表带来新的亮点。给我们的客户带来商业价值。

齐兴科技温度变送器连接:

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