传感器接口电路的设计

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1、传感器接口电路的设计一，温度传感器1,关于热敏电阻：我们选用的是负温度系数热敏电阻，型号为：NTC-MF53AT,额定零功率电阻值即25度时5K,精度：5%,B值：3470。随温度上升电阻呈指数关系减小。电阻值和温度变化的关系式为：RT=RNexpB(1/T一1/TN)①RT:在温度T(K)时的NTC热敏电阻阻值。RN:在额定温度TN(K)时的NTC热敏电阻阻值。T:规定温度(K)。TN：额定温度(K)B:NTC热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。U它是一个描述热敏电阻材料物理特性的参数，也是热灵敏度指标，B值越大，表示热敏电阻器的灵敏

2、度越高。*)exp：以自然数e为底的指数(e=2.71828...)我们可看出，式①中其他变量已基本确定(在实际工作时，B值并非一个常数，而是随温度的升高略有增加)，RT和T直接存在一对一的关系，我们可以将温度的测量转换为电阻阻值的测量。1,测量电路及分析:Ri•为电位器RT为温敏电阻上方两电阻均为10KVo=(0.5・RT/(Rr+RT))Vf1,实验过程A,测量室温时RT=8・2KB,连接电路，如图3,输入4V电压，Vo连上万用表。C,调节Rr,使Vo=0,此时Rr=RT=8.2KD,用电烙铁靠近温敏电阻，观察Vo的值E,最后拆开

3、电路，再次测量温敏电阻的值为2.3K2,实验结果我们发现，当电烙铁靠近温敏电阻时，电压增大，我们可知，温度升高时，电阻减小，电压由0增大。所以，电压随温度的变化而变化。将每个电压带人②式，即可得到RT,再将RT带入①式即可测出大概的温度。二，光敏二极管1,关于光敏二极管光敏二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。和普通二极管相比，它的核心部分也是一个PN结，在结构上不同，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，而电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。光敏二极管在反向电压作用之下工作。没有光照时，反向电流很小（

4、一般小于0.1微安），称为喑电流。当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产&电子…空穴对，称为光牛载流子。它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光敏二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。2电路与分析：输入了直流电，我们加上了光电二极管的线性很好，响应速度快，对宽范围波长的光具有较高的灵敏度，噪声低，但是输出电压很

5、小，所以如图4所示我们需要给他加上一个放大电路，又因为耦合电容。3,实验过程A,选择参数:R1=5OKQ,R2=R3=5」KQ,Rf=500KQ,C=10uF,运放输入电压正负12V,按照图4连接电路图，输出连上示波器;B,将台灯放在光敏二极管上方，打开台灯，调节台灯的亮度，观察示波器上输出的波形。4,实验结果当台灯关上时，我们得到的波形:台灯打开,弱□二I强光强很弱比较弱很强图像AVpp/v0.108最大=1.0430.613台灯打开后，很快输出便达到最大值，光强再增大，输出渐渐减小。对于这部分，不是很理解，为什么输出电压会是正弦的

6、呢？失真的情况又是因为什么原因产生的呢？实验做完了，实在感到很惭愧，感觉在这两个实验结果都不是很好。做实验之前考虑的很不到位，并没有考虑到实验操作的条件…实验一中，由于没有办法控制与得知电烙铁的温度，所以并没有定量的分析实验中温度与输出电压之间的关系、实验误差；实验二中，又光强无法测量所以也没办法定量的分析光强与输出之间的关系。