采样值的准确量化是温控电路正常工作的关键,这里采用以下换算办法来进行量化。
图2.1 传感器电路原理图
Ui转换为数字量后,每个数字量对应电压值为4.883mV,(由12位AD,满量程20V可得),用Ks表示。可求得数字量变化与温度变化的对应关系:
当t=0℃时,AD输出的数字量D0=0+55℃×22.73数字量/℃=1250=04E2H。
温控电路由传感器电路、信号调理电路、A/D采样电路、单片机系统、输出控制电路、加温电路构成。电路基本工作原理:传感器电路将感受到的温度信号以电压形式输出到信号调理电路,信号经过调理后输入到A/D采样电路,由A/D转换器将数字量值送给单片机系统,单片机系统根据设计的温度要求判断是否需要接通加温电路。
2.2、温度信号采集电路
Op-07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的单运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP-07A最大为25μV),所以OP-07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低(OP-07A为±2nA)和开环增益高(对于OP-07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP-07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
OP-07具有以下特点:
超低偏移:150μV最大。
(1)低输入偏置电流:1.8nA。
(2)低失调电压漂移:0.5μV/℃。
(3)超稳定,时间:2μV/month最大
(4)高电源电压范围:±3V至±22V
它的引脚图如图2.2所示。
图2.2 OP-07引脚图
OP-07芯片引脚功能说明:1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚6为输出,7接电源+。
OP-07高精度运算放大器具有极低的输入失调电压,极低的失调电压温漂,非常低的输入噪声电压幅度及长期稳定等特点。
由LM35和OP-07组成的信号采集电路如图2.3所示:
图2.3 信号采集电路
由输出短路法及输入求和方式可判断该电路是电压并流负反馈放大电路。因此可知If=-Vi/Rf,反馈系数F=If/Vo,所以F=-1/R3
A=Vo/Ii,放大倍数AF=A/(1+AF)
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