传感器转换电路仿真及电荷放大器转换电路设计

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1、燕山大学课程设计说明书题目：传感器转换电路仿真及电荷放大器转换电路设计燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表系学号学生姓名专业（班级）自动化仪表3班设计题目传感器转换电路仿真及电荷放大器转换电路设计设计技术参数1测量范围:2输出电压0-10V；3线性度:4灵敏度：5精度：设计要求1学习电路仿真软件CircuitDesignSuite10.0;2设计与仿真调试各种传感器转换电路；3设计直流电桥转换电路、放大电路、滤波电路；4应变片转换电路电路调试；5撰写报告、完成答辩。工作量第17-19周（完成

2、资料查阅、方案设计、电路仿真、硬件调试、测试及误差分析等内容）工作计划设计时间共10天。第1-2天资料查阅(图书馆及网络)；理论工作原理学习。第3-4天设计方案制定。第5-6天电路仿真，各器件选型。第7-8传感器转换电路调试。第9-10天撰写报告，完成答辩。参考资料张玉龙等.传感器电路设计手册.中国计量出版社.1989年李科杰等.新编传感器技术手册.国防工业出版社.2002年吴桂秀.传感器应用制作入门.浙江科学技术出版社.2004年杨宝清，孙宝元.传感器及其应用手册.2004年单成祥.传感器的理论与设计基础及其应用.国防工业出版社

3、.1999年殷淑英.传感器应用技术.冶金工业出版社.2008年指导教师签字童凯基层教学单位主任签字谢平说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：1、认真、很好的完成课设各阶段的任务。【】2、能够较好的完成课设各阶段的任务。【】3、能够按时完成课设各阶段的任务。【】4、不按时完成课设各阶段的任务。【】成绩：指导教师：答辩小组评语：1、全面、得体的回答老师的提问。【】2、能够简要回答老师的提问。【】3、能够回答部分老师的提问。【】4、不能回答老师的提问。【】成绩：组长：课程设

4、计总成绩：答辩小组成员签字：目录一、摘要…………………………………………………………2二、六种转换电路原理与仿真…………………………………32.1比例放大电路…………………………………………32.2差动放大电路…………………………………………42.3直流电桥电路…………………………………………62.4交流电桥电路…………………………………………92.5二阶低通滤波器电路…………………………………102.6整流电桥电路…………………………………………12三、电荷放大器转换电路设计…………………………………143.1基本原理……………

5、…………………………………143.2参数设计………………………………………………163.3仿真结果………………………………………………163.4改进……………………………………………………17四、心得体会……………………………………………………18五、参考文献……………………………………………………18一、摘要电荷放大器是压电传感器标定和压电测试系统的重要组成部分。可以有效的转换压电式传感器的输出量，本文在Multisim仿真软件中，仿真练习了各种转换电路，并得到了与理论数据相符的仿真结果，在此基础上，设计仿真了电荷放大器的电路，

6、并考虑了一些实际因素，对其基本原理图作出改进，以消除实际因素的干扰，得到较好的电荷放大作用。关键字：Multisim仿真软件；电荷放大器；零漂；截止频率二、传感器转换电路仿真传感器转换电路是二次仪表，可以把传感器的输出量转换成显示仪表的可控制量，起着重要的转换作用。2.1反相比例放大电路2.1.1原理如图1所示，输入电压通过作用于运放的反向端，跨接在运放的输出端和反向端，同向端接地。由运放的虚短虚断可知的存在可以防止零漂，可以使运放的同向端和反向端输入电阻相同。图12.1.2参数设计电源电压。2.1.3仿真结果在仿真中，输入，可以

7、得到示波器的仿真输出如图2所示。图22.1.4改进可以看到在开始的时间里波形不同，这是由于输入电压与电源之间存在着一定的相移，使波形失真，消除或抑制正交分量的方法是采用相敏检波器。2.2差动放大电路2.2.1原理如图3所示电路是用来实现两个电压相减的差动放大电路，它是反向端和同向端输入相结合的放大电路，在理想运放条件下，利用虚短和虚断的概念，在的条件下，输出电压图32.2.2参数设计使可以方便计算运放的放大倍数，得。2.2.3仿真结果在仿真中，输入，可得到示波器的仿真输出如图4所示。2.2.4改进差动技术是改善传感器性能的一种非常

8、有效的方法，它的应用可以显著减小温度变化、电源波动、外界干扰对传感器精度的影响，有效的抵消共模误差，减小非线性误差，提高灵敏度等。图42.3直流电桥转换电路2.3.1原理应变片把应变的变化转换为电阻的变化，为显示或记录应变的大小，还要把电阻的变化转