LABVIEW爆炸温度场存储测试装置设计+文献综述(5)
时间:2017-04-08 17:20 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
(7)探头杆标准长度(C）:4英寸； (8)探头直径(B）:4.75mm； (9)刚性杆直径(D):3.18mm； 由其主要技术数据知E12传感器的测温范围，响应时间，测量精度等相关参数均满足本系统工作需求。下图为E12快速响应热电偶实物图。 5 存储测试系统硬件电路设计 硬件电路的设计是本系统的关键部分，这部分的好坏直接决定了存储测试系统能否正常工作并满足各方面的要求，硬件系统各部分设计如下。 5.1 信号调理电路设计 5.1.1 放大电路设计 根据铼钨热电偶分度表我们知道热电偶传感器的输出电压只有几十毫伏，并且在爆炸中会产生很强的共模干扰，热电偶的输出很容易被干扰。因此放大电路需要有很高的共模干扰抑制能力以及较高的增益和高输入阻抗，为了提高数据采集系统的精度，需要对热电偶输出的信号进行放大，使其更接近模数转换器的最大量程[19]。 由前文系统指标论证确定最高测量电压为2300°C，经查铼钨热电偶的分度表可知热电偶最大输出电压为37mv，而AD转换器的输入量程是-5v到+5v，因此放大电路的最大放大倍数为135倍，但实际电路中放大倍数不能取最大，在本电路中放大倍数选取为120倍。为了提高抗干扰能力，采用两级放大电路。前级放大电路采用强抗干扰、高稳定、高精度、低温漂的仪用放大器AD620，放大倍数10倍。后级采用高强抗共模干扰、高精度以及双路零漂移的运算放大器LTC2051，放大倍数12倍。 AD620BN是一种低功耗，高精度的仪表用放大器，有较高的共模抑制比，温度稳定性好，放大频带宽可达650MHZ，噪声系数小。并且它具有极宽的供电范围(±2.3 V到±18V )，最大非线性度只有40ppm，最大偏置电压只有50uv，完全满足要求。 图5.11 AD620内部结构 AD620运放电压增益 G= +1 其中49.4K 为内部增益电阻R1和R2的和，只要改变外部增益电阻 即可实现增益的改变。我们设定的一级放大倍数为10倍，由上式知外接电阻 =5.489K 。为保证放大倍数的准确选取5K 的精密电阻和1K 的高精度电位器组成 。 信号经过第一级放大电路的放大后进入第二级放大电路，第二级放大电路采用同相比例放大电路，由同相比例放大电路的倍数公式可得： 式中 =55K , =5K 可得 =12，所以总放大倍数A= * =120设经放大后的热电偶信号为U1，则U1 = 120Ui。 图5.1.2为硬件电路放大电路图 (责任编辑：qin) |