CN102636216A - 一种传感器信号校准装置 - Google Patents

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朱荣惠
郝晓卿
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本发明公开一种传感器信号校准装置。具体说，是传感器输出信号的电流环路型校准电路。它包括传感器、放大器、模数转换器、微处理器、只读存储器、电可擦只读存储器和数模转换器，传感器、放大器、模数转换器和微处理器间依次相接。微处理器的输出端与数模转换器的输入端相连，只读存储器和电可擦只读存储器分别通过导线与微处理器的两个控制端相接。其特点是还包括输出反馈放大器、场效应三级管和三极管，输出反馈放大器的输入端正极一路通过三个电阻与三极管的发射极相连，另一路通过一个电阻与电源相连。输出反馈放大器的输出端与三极管的基极相接，三极管的集电极与场效应管的源极相连。本发明不仅易操作、效率高，而且可提高校准精度。

Description

一种传感器信号校准装置
技术领域
本发明涉及一种信号校准电路。具体说，是传感器输出信号的电流环路型校准电路。
背景技术
在电子领域都知道，传感器内部是用四个压电电阻组成的惠斯登电桥。其中，惠斯登电桥的四个电阻的额定阻值是相等。但是，惠斯登电桥的四个电阻的阻值会随温度和气压的变化而变化，使得电桥不平衡。因此，就必须对传感器的特性误差进行校准。传统的校准方法是通过调节外围电阻的阻值、改变差分放大电路的放大倍数来实现的。操作起来比较繁琐，效率低，校准精度不高。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种传感器信号校准装置。采用这种传感器信号校准装置，不仅易操作、效率高，而且可提高校准精度。
为解决上述问题，采取以下技术方案：
本发明的传感器信号校准装置包括传感器、放大器、模数转换器、微处理器、只读存储器、电可擦只读存储器和数模转换器，传感器的输出端与放大器的输入端相连，放大器的输出端与模数转换器的输入端相连，模数转换器的输出端与微处理器的输入端相接。微处理器的输出端与数模转换器的输入端相连，只读存储器和电可擦只读存储器分别通过导线与微处理器的两个控制端相接。其特点是还包括输出反馈放大器、场效应三级管和三极管，输出反馈放大器的输入端正极一路通过第六电阻、第十三电阻和十二电阻与三极管的发射极相连，另一路通过第五电阻与电源相连。输出反馈放大器的输入端负极通过第八电阻接在第十三电阻与十二电阻间的连线上，输出反馈放大器的输出端与三极管的基极相接，三极管的集电极与场效应管的源极相连，场效应管的漏极与电源间接有第十电阻，电源与场效应管的栅极间接有第九电阻，场效应管的栅极与地间并联有第十一电阻和电容器。
采取上述方案，具有以下优点：
由上述方案可以看出，工作时，传感器输出的模拟压差信号送给放大器，经放大器放大后，发送到模数转换器，由模数转换器将模拟信号转化呈数字信号，并送给微处理器进行校准。微处理器校准后，再通过数模转换器变成模拟信号，该模拟信号再经过放大器反馈电路以电流形式输出。与背景技术相比，不需调节外围电阻的阻值、改变差分放大电路的放大倍数就可以实现传感器的特性误差校准，不仅操作起来比较容易，效率高，而且可大大提高校准精度。
附图说明
图1是本发明的传感器信号校准装置的电原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的传感器信号校准装置包括传感器、放大器、模数转换器、微处理器、只读存储器、电可擦只读存储器、数模转换器、输出反馈放大器、场效应三级管J1和三极管(J2)。其中，所述传感器由第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)和第四电阻(R4)连接而成的惠斯登电桥，其输入端接有5伏直流电源，其输出端与放大器的输入端相连，放大器的输出端与模数转换器的输入端相连，模数转换器的输出端与微处理器的输入端相接。微处理器的输出端与数模转换器的输入端相连，只读存储器和电可擦只读存储器分别通过导线与微处理器的两个控制端相接。
所述输出反馈放大器的输入端通过第五电阻R与电源相连。输出反馈放大器正极一路通过第十三电阻(R13)和十二电阻(R12)与三极管(J2)的发射极相连，另一路通过第五电阻(R5)与电源相连；输出反馈放大器的输入端负极通过第八电阻(R8)接在第十三电阻(R13)与十二电阻(R12)间的连线上，输出反馈放大器的输出端与三极管(J2)的基极相接，三极管(J2)的集电极与场效应管(J1)的源极相连，场效应管(J1)的漏极与电源间接有第十电阻(R10)，电源与场效应管(J1)的栅极间接有第九电阻(R9)，场效应管(J1)的栅极与地间并联有第十一电阻(R11)和电容器(C1)。
工作时，传感器输出的模拟压差信号送给放大器，经放大器放大后，发送给模数转换器，由模数转换器将模拟信号转化成数字信号，并送给微处理器进行校准。微处理器校准后，再通过数模转换器变成模拟信号，该模拟信号再经过放大器反馈电路以及三极管(J2)和场效应管(J1)等外围电阻和电容后，最后以电流形式输出。

Claims (1)

1.一种传感器信号校准装置，包括传感器、放大器、模数转换器、微处理器、只读存储器、电可擦只读存储器和数模转换器，传感器的输出端与放大器的输入端相连，放大器的输出端与模数转换器的输入端相连，模数转换器的输出端与微处理器的输入端相接；微处理器的输出端与数模转换器的输入端相连，只读存储器和电可擦只读存储器分别通过导线与微处理器的两个控制端相接；其特征在于还包括输出反馈放大器、场效应三级管(J1)和三极管(J2)，输出反馈放大器的输入端正极一路通过第六电阻(R6)、第十三电阻(R13)和十二电阻(R12)与三极管(J2)的发射极相连，另一路通过第五电阻(R5)与电源相连；输出反馈放大器的输入端负极通过第八电阻(R8)接在第十三电阻(R13)与十二电阻(R12)间的连线上，输出反馈放大器的输出端与三极管(J2)的基极相接，三极管(J2)的集电极与场效应管(J1)的源极相连，场效应管(J1)的漏极与电源间接有第十电阻(R10)，电源与场效应管(J1)的栅极间接有第九电阻(R9)，场效应管(J1)的栅极与地间并联有第十一电阻(R11)和电容器(C1)。
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