采用開關(guān)電容的濕度/電壓轉(zhuǎn)換電路圖
出處:qbw 發(fā)布于:2010-02-17 00:00:00 | 5578 次閱讀
由于濕度傳感器的濕度與電容成線性關(guān)系,因此能方便地將濕度轉(zhuǎn)換為電壓的形式,但電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。如果采用開關(guān)電容器(SCF),電路結(jié)構(gòu)就比較簡單。
其原理如圖(a)所示。它是反相輸入加法器,電阻R1~R3采用開關(guān)電容器。等效電阻為電容C與時鐘頻率
乘積的倒數(shù),即1/
。因此各時鐘頻率相等,C1=C3,則輸出電壓U。=-U1+(C2/C3)U2,式中C2采用濕敏電容,U。相對C3為單調(diào)增加函數(shù)。若設(shè)置適當(dāng)?shù)腢1值,當(dāng)濕度為O%,它為C2值時,可以使輸出為0,即U。=0。
如圖(b)為濕度/電壓轉(zhuǎn)換實用電路,電路中用VD1獲得2.5V的基準(zhǔn)電壓,用電阻分壓獲得相當(dāng)于如圖(a)中的電壓U1。用LTC1043(A)獲得相當(dāng)于如圖(a)中的負(fù)電壓-U2。當(dāng)LTC1043(A)的7A與11A,12A與13A腳短接時,電容C2進行充電,而8A與11A,12A與14A腳短接時,C2中電荷轉(zhuǎn)移到C3中,可獲得相當(dāng)于-U2的電壓。
如圖(a)中的R1~R3相當(dāng)于LTC1043(B)中的7B、8B、11B腳,12B、13B、14B腳以及2B、5B、6B腳的各部分電阻。如圖(a)中的C1等于如圖(b)中的U5=100pF,C2等于如圖(b)中C7=100pF,C2為如圖(b)中濕敏電容C,因為時鐘采用同一組件產(chǎn)生,16腳斷開時,時鐘頻率為150 kHz左右。
C8隔直電容,R3為放電電阻,C6為積分電容。輸出端可獲得與相對濕度一一對應(yīng)的直流電壓。
調(diào)整方均如下:反復(fù)調(diào)整RP2(10 kΩ)電位器,使?jié)穸葹?%RH時,輸出電壓為0.05V;調(diào)整RP1,使?jié)穸葹?0%時,輸出電壓為0.9V。這樣,濕度/電壓轉(zhuǎn)換電路對于濕度為0~100%RH時,輸出電壓為0~1V,其轉(zhuǎn)換在2%以上。

如圖 采用開關(guān)電容的濕度/電壓轉(zhuǎn)換電路
(a)濕度/電壓轉(zhuǎn)換原理 (b)濕度/電壓轉(zhuǎn)換電路
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