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传感器参数指标

时间:2020-01-12 00:16来源:海猎人

传感器

传感器的种类有很多,参数指标之间差异也很大,但有一个指标是所有传感器使用者都要用到的,那就是输出阻抗。因为传感器的输出一般都会接入一个放大电路,而放大电路都会有输入阻抗,前级传感器的输出阻抗和后级输入阻抗如果匹配不佳的话,则会带来固有的原理性误差,这部分误差是通过元器件选型时提高精度补偿不了的。因此,必须从原理设计上解决。

4-34中画出了某流量传感器的内部结构图,非电量的流量指标输入传感器,通过传感器自身的原理转换转变成参数电压U,任何电路都会有输出阻抗Ro,然后参数电压U经过输出阻抗输出到外部为电压V,当传感器后面悬空开路,什么电路都不接时,Ro上没有电流流过,因此Ro两端没有压降,则此时V=U,输出电压可以真实地反映输入流量的大小。

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4-34

当将传感器接入电路时,如图4-35所示,按照理论的理想情况,传感器输出的电压U输入到放大电路,经过R3R4分压,则在A点得到的预期信号电平为传感器参数指标 - 海猎网-海猎人传感器参数指标 - 海猎网-海猎人。此信号电平为无误差的理想信号电压值。

但是,实际工作中,传感器会输出电流i对放大电路的输入端,Ro上有电流流过,会产生压降,大小为i×Ro。则实际放大电路输入点的电压信号值为V=U-i×RoA点的实际电平则为传感器参数指标 - 海猎网-海猎人

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4-35

如果系统设计目标要求A点的电压误差不超过±1%,则须有

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因为VU,所以传感器参数指标 - 海猎网-海猎人恒成立,不必再进行计算。只计算传感器参数指标 - 海猎网-海猎人即可。

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传感器参数指标 - 海猎网-海猎人代入上式,则

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由计算得出,如果传感器的输出阻抗不小于1.515kΩ的话,则传感器与放大电路的匹配结果,会导致Ro上的分压超出1%的误差。但是在无从得知传感器的输出阻抗值时,可以通过实测的方式估算得出Ro的数值。实测估算方式如图4-36所示。

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4-36

先给传感器输入一个流量Flow,传感器开路下测试输出电压为V=U,然后将输出接上一电位器R,再测输出电压V,调节电位器R,直到V=0.9U,此时,R上的分压为0.9URo上的分压为0.1U,则

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R拆下,测量其组织,根据上式可得出

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