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0.1%电阻导致的最差环境下的容差可形成0.5%总电阻

文章出处: 人气: 发表时间:2019-03-09 22:34
而优化,仅利用了4个有源器件,总不成调解偏差低于1%。环电源电压范畴为12 V至36 V。  该设想供给完备的4 mA至20 mA变迎器压力传感器检测处理方案,整个电由环供电。有三个主要的电级:传感器鼓励驱动、传感器输出放大器战电压-电流转换器。  电所需总电流为1.82 mA(最大值),如表1所示。因而,可正在不跨越4 mA最大可用环电流的环境下利用电桥驱动电流高达2 mA的压力传感器。  需利用电压驱动或电流驱动,具体与决于所选压力传感器。该电利用一半的ADA4091-2(U2A),并通过开关S1取舍分歧设置装备安排,支撑两种选项之一。开关S1供给此中一种驱动取舍。  图2显示S1的电压驱动设置装备安排,S1位于PCB上标有VOLTAGE DRIVE处(完备电结构战道理图拜见CN0289设想支撑包:)。  对付低于5 k的电桥电阻而言,可通过移除R6并利用缓冲器设置装备安排,将驱动电压低落至5 V。  通过将S1挪动至PCB上标有CURRENT DRIVE的,便可将电切换至图3所示的电流驱动设置装备安排。  正在电流驱动模式中,必需保存最大答应的2 mA电桥驱动电流。电设置装备安排为R4 = 2.49 k且IDRIVE = 2 mA。利用下式取舍 R4值,可得到较低的 IDRIVE值:  该电取舍运算放大器ADA4091-2,由于它拥有低功耗(每个放大器250 A)、低失调电压(250 V)以及轨到轨输入输出特征。  AD8226是抱负的仪表放大器取舍,由于它拥有低增益偏差 (0.1%,B级)、低失调(G = 50时58V,B级;G = 50时112V, )、超卓的增益非线%)以及轨到轨输出特征。  隐真利用时,R3、R12战R9的计较值将尺度值供给,因而电所用的隐真值将发生固定偏差。这些偏差可通过下式计较。  电阻R3、R9战R12发生的增益、失战谐总偏差丈量值,以 %FSR暗示(此中,FSR = 16 mA):  隐真电中,必需取舍最靠近EIA尺度的0.1%电阻,因而可得前文所述的固定增益战失调偏差。可利用两个0.1%电阻组合,以便更靠近计较值。宝马上线娱乐手机版比方,下列0.1%电阻的组合很是靠近计较值:  利用ADR025 V基准电压设置电桥的驱动电压或电流,以及设置4 mA零电平失调。其初始精度为0.1%()、0.06% (B级),而且拥有10 V p-p电压噪声。别的,它将采用高达 36 V的电源电压事情,且仅耗损1 mA(最大值),是环供电使用的抱负取舍。  通过强造数值巨细为信号重量(I9) 战失调重量(I12)。 之战的电流流过R10,即可发生4 mA至20 mA输出电流。电流I10 = I9 + I12)正在R10两头发生电压,该电压通过U2B战Q1于感测电阻R10。流经R8的电流是流经R10电流的100倍。因而,环电流ILOOP可由下式算得:  受U2B输出节造的双极性NPN晶体管发生环电流,而且增益该当至多为300,以便最洪流平削减线性偏差。其击穿电压应至多为50 V。  输出晶体管Q1是一个50 V NPN功率晶体管,25C时功耗为 1.1 W。正在20 mA输出电流输入至0 环负载电阻且 VCC电源为36 V时,电拥有最差环境下的功耗。这些前提下的 Q1功耗为0.68 W。  驱动电板的电源电压VLOOP与决于环电源VLOOP_SUPPLY环负载R7战环电流 ILOOP. 这些数值的关系如下:  若要使电一般事情,电源电压VLOOP必需大于7 V,以便为 ADR02基准电压源供给充真的裕量。  最小环电源电压同样与决于电桥的驱动电设置装备安排。正在VDRIVE= 10 V的电压驱动模式下,电源电压VLOOP必需大于 10.2 V,如许U2A才能连结足够的裕量(见图2)。  正在电流驱动模式下,电源电压VLOOP必需大于11.2 V,如许 U2A才能连结足够的裕量(见图3)。  表2战表3别离暗示体系中因有源元件形成的AD8226 战 ADR02的A、B级最大偏差及rss偏差。请留意,运算放大器ADA4091-2仅正在一种品级程度下可用。  对电阻容差导致的总偏差的正当近似推算是假设每个环节电阻对总偏差孝敬都相称。5个环节电阻是R3、R8、R9、R10 战R12。0.1%电阻导致的最差环境下的容差可形成0.5%总电阻偏差最大值。若假定rss偏差,则总rss偏差为0.15 = 0.224%。  因为有源器件()形成的偏差,必要正在之前的最差环境偏差之上添加0.5%的最差环境电阻容差偏差:  尽管电答应拥有1%或更低的总偏差,若要求更佳的精度,则电需具备失战谐增益调理威力。针对4 mA输出战零电平输入,可通过调解R12来校准失调,然后针对满量程100 mV输入,通过转变R9调理满量程。这两项调理是彼此的;假定起首辈行失调校准。  电的隐真偏差数据见图4。总输出偏差(%FSR)通过将抱负输出电流与丈量输出电流的差除以FSR (16 mA),然后将计较成果乘以100即可算出。  请留意,0 mV与1 mV输入之间的偏差由AD8226输出级饱战电压导致,且电正在负载前提下的偏差范畴为20 mV至 100 mV。所有轨到轨输出级均受限于其通过饱战电压(双极性输出)或导通电阻(CMOS输出)到达供电轨的威力。  若输出饱战电压惹起的偏差导致某些问题的发生,则来自电桥的输入信号可通过正在+5 V基准电压与电桥输出的此中一侧之间毗连一个恰当的电阻而进行偏置。  图4. 输出电流(%FSR)的总偏差与电桥输出的关系(3 k电桥,24 V环电源)
此文关键字:电压变送器
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