一種電流型二線(xiàn)制光照強(qiáng)度變送器的設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2012-05-29 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

加入技術(shù)交流群
- 掃碼加入
  和技術(shù)大咖面對(duì)面交流
  海量資料庫(kù)查詢(xún)

2 變送器電路設(shè)計(jì)
2．1 光照 強(qiáng)度轉(zhuǎn)電壓電路
如圖2所示，硅光電池將光照 強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為一個(gè)極其微弱的電流，該電流與光照 強(qiáng)度成正比。由運(yùn)算放大器UC1同相輸入端與反相輸入端虛斷可知，硅光電池產(chǎn)生的電流主要流經(jīng)反饋電阻R1，這樣就在運(yùn)算放大器UC1輸出端形成輸出電壓，該輸出電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器UC2后進(jìn)行隔離放大，所以在運(yùn)算放大器UC2輸出端可以得到一輸出電壓，該輸出電壓與光照強(qiáng)度成正比。通過(guò)調(diào)整電阻R1、R2、R3阻值可以將輸出電壓調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)的0～5V。

本文引用地址：http://www.2s4d.com/article/177125.htm

公式推導(dǎo)如下：
由運(yùn)放的虛短虛斷可知：

式中：I為硅光電池產(chǎn)生的電流，V1為輸出電壓。
通過(guò)調(diào)整R1、R2、R3的阻值，可以得到標(biāo)準(zhǔn)的輸出電壓為0～5 V。
2．2 電壓范圍轉(zhuǎn)換電路
如圖3所示，上述光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)電壓電路得到了標(biāo)準(zhǔn)的0～5 V輸出電壓，該電壓通過(guò)運(yùn)算放大器UC3及電阻R4、R5、R6、R7構(gòu)成的同相比例放大電路后可以變換得到0～1．6 V電壓。而經(jīng)過(guò)分壓電路，可調(diào)電位器W1的滑動(dòng)端處可以得到一個(gè)電壓，該電壓與前面得到的0～1．6 V電壓通過(guò)由運(yùn)算放大器UC4及電阻R9、R10、R11、R12、R13構(gòu)成的同相加法電路后可以在運(yùn)算放大器UC4輸出端得到0．4～2V的電壓。

具體公式推導(dǎo)如下：
由虛短虛斷可知：

選擇合適的R5、R6、R7阻值，可以使得為0～1．6V。
由同相求和運(yùn)算電路可知，當(dāng)R9∥R10∥R11=R12∥R13時(shí)，

式中：Vref為可調(diào)電位器滑動(dòng)端得到的分壓值。
選擇合適的R8、R9、R10、R11、R12、R13阻值以及調(diào)節(jié)可調(diào)電位器，可得Vout2=0．4～2V。