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傳感器參數指標

時間:2020-01-12 00:16來源:海獵人

傳感器

傳感器的種類有很多,參數指標之間差異也很大,但有一個指標是所有傳感器使用者都要用到的,那就是輸出阻抗。因為傳感器的輸出一般都會接入一個放大電路,而放大電路都會有輸入阻抗,前級傳感器的輸出阻抗和后級輸入阻抗如果匹配不佳的話,則會帶來固有的原理性誤差,這部分誤差是通過元器件選型時提高精度補償不了的。因此,必須從原理設計上解決。

4-34中畫出了某流量傳感器的內部結構圖,非電量的流量指標輸入傳感器,通過傳感器自身的原理轉換轉變成參數電壓U,任何電路都會有輸出阻抗Ro,然后參數電壓U經過輸出阻抗輸出到外部為電壓V,當傳感器后面懸空開路,什么電路都不接時,Ro上沒有電流流過,因此Ro兩端沒有壓降,則此時V=U,輸出電壓可以真實地反映輸入流量的大小。

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4-34

當將傳感器接入電路時,如圖4-35所示,按照理論的理想情況,傳感器輸出的電壓U輸入到放大電路,經過R3、R4分壓,則在A點得到的預期信號電平為傳感器參數指標 - 海獵網-海獵人傳感器參數指標 - 海獵網-海獵人。此信號電平為無誤差的理想信號電壓值。

但是,實際工作中,傳感器會輸出電流i對放大電路的輸入端,Ro上有電流流過,會產生壓降,大小為i×Ro。則實際放大電路輸入點的電壓信號值為V=U-i×Ro,A點的實際電平則為傳感器參數指標 - 海獵網-海獵人。

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4-35

如果系統設計目標要求A點的電壓誤差不超過±1%,則須有

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因為VU,所以傳感器參數指標 - 海獵網-海獵人恒成立,不必再進行計算。只計算傳感器參數指標 - 海獵網-海獵人即可。

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傳感器參數指標 - 海獵網-海獵人代入上式,則

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由計算得出,如果傳感器的輸出阻抗不小于1.515kΩ的話,則傳感器與放大電路的匹配結果,會導致Ro上的分壓超出1%的誤差。但是在無從得知傳感器的輸出阻抗值時,可以通過實測的方式估算得出Ro的數值。實測估算方式如圖4-36所示。

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4-36

先給傳感器輸入一個流量Flow,傳感器開路下測試輸出電壓為V=U,然后將輸出接上一電位器R,再測輸出電壓V,調節電位器R,直到V=0.9U,此時,R上的分壓為0.9U,Ro上的分壓為0.1U,則

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R拆下,測量其組織,根據上式可得出

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