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傳感器電路的設(shè)計方法

   2024-08-07 建材之家3180
核心提示:傳感器電路的設(shè)計方法因人而異,可以有各種具體的實施路徑。通常的設(shè)計方法和內(nèi)容有如下各項:  (1)提出設(shè)計任務(wù)——根據(jù)傳感器的類型及輸出特性、后續(xù)電路的輸入要求和使用環(huán)境等,提出和確定傳感器電路需實現(xiàn)的功能和所要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo),如信號變換功能、放大倍數(shù)、準(zhǔn)確度、動特性、尺寸、穩(wěn)定性和可靠性等定量的技術(shù)指標(biāo)?! ?2)確定電路結(jié)構(gòu)形式——根據(jù)對電路性能指標(biāo)的要求確定電路的結(jié)構(gòu)形式,如用單端輸入……
  傳感器電路的設(shè)計方法因人而異,可以有各種具體的實施路徑。通常的設(shè)計方法和內(nèi)容有如下各項:
  (1)提出設(shè)計任務(wù)——根據(jù)傳感器的類型及輸出特性、后續(xù)電路的輸入要求和使用環(huán)境等,提出和確定傳感器電路需實現(xiàn)的功能和所要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo),如信號變換功能、放大倍數(shù)、準(zhǔn)確度、動特性、尺寸、穩(wěn)定性和可靠性等定量的技術(shù)指標(biāo)。
  (2)確定電路結(jié)構(gòu)形式——根據(jù)對電路性能指標(biāo)的要求確定電路的結(jié)構(gòu)形式,如用單端輸入還是差動輸入、電路由幾部分組成等等。設(shè)計時,一般先確定主電路部分,再確定附加功能電路,畫出方框圖,再具體設(shè)計各方框圖中的具體內(nèi)容。
  (3)誤差分配——根據(jù)電路總的準(zhǔn)確度,對組成電路的各部分進(jìn)行誤差分配。分配的原則是:按實現(xiàn)準(zhǔn)確度高低的難易程度和成本進(jìn)行分配,即容易實現(xiàn)準(zhǔn)確度高的部分,誤差分配得小一些;難以實現(xiàn)準(zhǔn)確度高或能實現(xiàn)準(zhǔn)確度高但會使成本很高的部分,誤差分配得大一些。誤差分配之后,再進(jìn)行誤差綜合,使其不超過總誤差要求。
  (4) 參數(shù)估算——在進(jìn)行完結(jié)構(gòu)設(shè)計和誤差分配之后,需對各組成部分進(jìn)行電路參數(shù)估算,如放大倍數(shù)、需要的元器件參數(shù)等,對元器件提出確切的定量性能指標(biāo)要求。
  (5)抗電磁和溫度干擾設(shè)計——為提高電路工作的可靠性和穩(wěn)定性,在電路中要有抗電磁干擾措施和抗環(huán)境溫度變化的措施。
  (6)選擇元器件——根據(jù)電路參數(shù)估算和總體性能指標(biāo)要求,選擇各部分電路的元器件,包括規(guī)格型號、級別、生產(chǎn)廠家等,并列出元件表。
  (7)電路的組裝——按照設(shè)計的電路進(jìn)行組裝與調(diào)試。其方法可以是由前向后、也可以是由后向前組裝。不管是哪種方法,均應(yīng)是分級進(jìn)行,一部分組裝無誤、工作正常后,再組裝下一部分,這樣做便于發(fā)現(xiàn)問題及時糾正、以提高工作效率。
  (8)性能測試與分析——電路組裝完畢且能正常工作后,需要進(jìn)行性能測試。性能測試要取得足夠進(jìn)行統(tǒng)計分析的數(shù)據(jù)。性能測試的條件要模擬實際的使用環(huán)境或進(jìn)行環(huán)境例行實驗(如高溫、低溫,電磁干擾、振動等)。對測試的結(jié)果進(jìn)行性能指標(biāo)的分析并與設(shè)計指標(biāo)進(jìn)行比較。
  (9)電路改進(jìn)——對于沒有完全達(dá)到設(shè)計要求的電路,需要進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。改進(jìn)后的電路還要進(jìn)行性能測試和分析,直到達(dá)到要求為止。
  (10)設(shè)計PCB圖——對于已達(dá)到設(shè)計要求的電路,要設(shè)計圖、制作印制電路板,在印制電路板上組裝元器件,制作成可供實際使用的電路板。
 
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現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬別,如何根據(jù)具體的測量目的、測量對象以及測量環(huán)境合理地選用傳感器,是在進(jìn)行某個量的測量時首先要解決的問題。當(dāng)傳感器確定之后,與之相配套的測量方法和測量設(shè)備也就可以確定了。測量結(jié)果的成敗,在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。 1、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器...

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