传感器 放大电路 LM35温度传感器放大电路设计

LM35温度传感器放大电路设计

LM35系列温度传感器是精密集成电路传感器，输出电压与摄氏温度线性成比例，因而LM35有优于用开尔文标准的线性温度传感器。

LM35

由于LM35每升高1℃电平提高10mV，0℃～100℃时输出电平对应为0V～1V。得出：

ADC0809参考电压5V，LM35输出最大电压1V，得出：

Uout/1V=X/255*5 （X为ADC采样得到的二进制值）

进而得出：

T=100X/51

由ADC采样得到的二进制值就可以算出当前温度，温度单位为℃。ADC量化精度为：100/51=1.96078℃。既每变化1.96078℃才能使ADC采样值增减1。换句话说ADC采样值增减1个数代表着测量温度上升或下降了1.96078℃。

为了提高测量精度，雅帆只能加一级5倍放大。放大电路如下图所示：

LM35电压放大电路

电压放大倍数由R17与R18的比值决定。R15,R16的使用可使运放的+-输入端失调电流平衡。C1的作用为滤波；R4的作用为上电时限制LM35对C1的充电电流，保护LM35的2脚；C6的作用为电源退耦，PCB上应尽可能靠近U5。

用本电路重复上述运算步骤，可知温度分辨率为0.39216℃，在可接受范围内。

由输入失调电压带来的误差：LM358数据手册给出的参数为1mV，放大5位后为5mV。所以带来的误差为：5mV/(10mV*5)=0.1℃。

值得注意的是：由于LM358输出电压最大为VCC-1.5V，所以本电路最高测量温度为70度。

多款压力传感器的简单应用电路图

压力传感器应用电路对压力传感器传感技术有着重要的意义，前者是后者不断更新的根本。本文主要介绍了应变式压力传感器的应用。

（1）应变片式压力传感器检测电路

应变式压力传感器检测电路及其测压原理传统的应变式压力传感器检测电路如上图所示。图中凡是应变片，贴在受力的弹性体上，R。、Ri和R‘是固定电阻，共同构成检测电路（惠斯登电桥）的四个臂。VCC1为供桥工作电源电压。其工作原理是，当弹性体受到拉力或压力时，贴在其上的工作应变片电阻值改变，因而引起检测桥输出电压变化。通过测量检测桥的输出电压就可知弹性体受力情况如何。

（2）应变片式压力传感器电桥电压电路

电桥电压电路图1中若A端加正电压，C端加负电压，则D端可得正输出电压，而B端可得负输出电压。由于输出电压与电桥电压成正比，所以，若增加电桥电压，放大电路本身长的漂移增大，受应变片允许功耗的限制。因此，电桥电压以不超过6V为宜。　电桥平衡电路通常惠斯登电桥中，由于常这个数值有不可避免地会存在偏差，故在没有加压力的状态下就有输出电压存在，通左右。采用上图所示的简单电路，即可进行零位调整，但这样会影响温度特性，所以必须用压力校正装置和恒温槽等以保证正确的特性。

（3）应变片式压力传感器变换电路

应变片式压力传感器由于用途和压力量程等的差异，故销售产品有各种各样的结构。例如，隔膜型构造的产品，感受压力的膜片上粘贴应变片，检测压力使阻值发生变化。实际压力传感器是由应变片连成的惠斯登电桥，如图1所示，其中加入了各种补偿电阻。R1-R4是应变片电阻，通常为350调整电桥平衡电阻，它是零位温度特性的补偿电阻，通常小于1。为补偿灵敏度温度特加入的。为调整额定输出的电阻，通常为数K。为输入电阻值调整用压力传感器进行测量和控制压力，电桥的输出电压仅为MV级，难以直接使用，需设计一个信号调理电路对传感器信号进行处理放大。信号处理放大电路如图形控制所示。

（4） 应变片式压力传感器放大电路

采用上述输出电压灵敏度为出电压）为：压力传感器，且电桥电压为5V，此时放大电路的输入电压（即电桥输如周围环境温度变化算成漂移为。通过选择时，使输出电压和的变化控制在额定输出以内，则容许放大电路的输入换的失调电压温度系数的一致性，这个数值是比较容易实现的。若输出电压为5V，则增益可600倍。为使输出级和零位调整电路的漂移影响变小，则必须使初级分担的增益增大。上图是应变片式压力传感器放大电路的实例。在检测压力时，因负压为，所以，根据使用目的，也可以使用单一电另外，若在输出级的后面附加电压/电流转换电路，还可以制4-20MA的电流传输型电路。

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