采樣值的準確量化是溫控電路正常工作的關鍵,這里采用以下換算辦法來進行量化。
圖2.1 傳感器電路原理圖
Ui轉換為數字量后,每個數字量對應電壓值為4.883mV,(由12位AD,滿量程20V可得),用Ks表示。可求得數字量變化與溫度變化的對應關系:
當t=0℃時,AD輸出的數字量D0=0+55℃×22.73數字量/℃=1250=04E2H。
溫控電路由傳感器電路、信號調理電路、A/D采樣電路、單片機系統、輸出控制電路、加溫電路構成。電路基本工作原理:傳感器電路將感受到的溫度信號以電壓形式輸出到信號調理電路,信號經過調理后輸入到A/D采樣電路,由A/D轉換器將數字量值送給單片機系統,單片機系統根據設計的溫度要求判斷是否需要接通加溫電路。
2.2、溫度信號采集電路
Op-07芯片是一種低噪聲,非斬波穩零的單運算放大器集成電路。由于OP07具有非常低的輸入失調電壓(對于OP-07A最大為25μV),所以OP-07在很多應用場合不需要額外的調零措施。OP07同時具有輸入偏置電流低(OP-07A為±2nA)和開環增益高(對于OP-07A為300V/mV)的特點,這種低失調、高開環增益的特性使得OP-07特別適用于高增益的測量設備和放大傳感器的微弱信號等方面。
OP-07具有以下特點:
超低偏移:150μV最大。
(1)低輸入偏置電流:1.8nA。
(2)低失調電壓漂移:0.5μV/℃。
(3)超穩定,時間:2μV/month最大
(4)高電源電壓范圍:±3V至±22V
它的引腳圖如圖2.2所示。
圖2.2 OP-07引腳圖
OP-07芯片引腳功能說明:1和8為偏置平衡(調零端),2為反向輸入端,3為正向輸入端,4接地,5空腳6為輸出,7接電源+。
OP-07高精度運算放大器具有極低的輸入失調電壓,極低的失調電壓溫漂,非常低的輸入噪聲電壓幅度及長期穩定等特點。
由LM35和OP-07組成的信號采集電路如圖2.3所示:
圖2.3 信號采集電路
由輸出短路法及輸入求和方式可判斷該電路是電壓并流負反饋放大電路。因此可知If=-Vi/Rf,反饋系數F=If/Vo,所以F=-1/R3
A=Vo/Ii,放大倍數AF=A/(1+AF)
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