y2章課件-電阻傳感器

1、1第第2 2章章 電阻式傳感器及其信號(hào)調(diào)理電阻式傳感器及其信號(hào)調(diào)理 2.1 2.1 電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片 2.2 2.2 其他電阻式傳感器其他電阻式傳感器2.3 2.3 電阻式傳感器的信號(hào)調(diào)理電阻式傳感器的信號(hào)調(diào)理2n電阻式傳感器的基本原理是依據(jù)某種物理、化學(xué)或生物效應(yīng)將某種非電量的變化轉(zhuǎn)換成傳感元件電阻值的變化，再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換電路將電阻值的變化變成電信號(hào)輸出，從而完成非電量的電測(cè)量。n電阻式傳感器的類型包括熱電阻、應(yīng)變片、熱敏電阻、濕敏電阻、光敏電阻、氣敏電阻等。3n2.1 電阻應(yīng)變片n2.1.1 電阻應(yīng)變片的工作原理應(yīng)變效應(yīng)n電阻應(yīng)變片基于金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)。因形變而使其阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為

2、電阻應(yīng)變效應(yīng)。n對(duì)于橫截面均勻的導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)，其電阻為n n兩邊進(jìn)行微分運(yùn)算，求得其電阻相對(duì)變化 ALRdAdAldlRdR4圖圖2-1 2-1 導(dǎo)體受拉伸后的參數(shù)變化導(dǎo)體受拉伸后的參數(shù)變化5n軸向線應(yīng)變或縱向線應(yīng)變n n面應(yīng)變n n負(fù)號(hào)表示面應(yīng)變與線應(yīng)變成正比，但是變化方向相反。n n綜合得ldll22rdAdrAr rdrldlrdr/0)/21 ()21 (KllllllRR6n2.1.2 電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)、種類n1 電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)n電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)如圖所示，由敏感柵(金屬絲或箔)、基底、覆蓋層、粘合劑、引出線等組成。7圖圖2-2 2-2 金屬電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)金屬電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)

3、8n2 電阻應(yīng)變片的種類n按敏感柵的結(jié)構(gòu)形式，金屬電阻應(yīng)變片可分為絲式、箔式、薄膜式等。圖圖2-3 2-3 金屬應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)形式金屬應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)形式 9n2.1.3 電阻應(yīng)變片的主要特性n1 靈敏系數(shù)n靈敏系數(shù)為應(yīng)變片的電阻相對(duì)變化與試件主應(yīng)力方向的應(yīng)變之比。n電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)與單純的電阻絲的靈敏系數(shù)是不相同的,原因：(1) 試件的形變是通過(guò)剪力傳到敏感柵上的。(2) 柵絲沿長(zhǎng)度方向承受縱向應(yīng)變時(shí)，應(yīng)變片彎角部分承受橫向應(yīng)變，其截面積變大，則應(yīng)變片直線部分電阻增加時(shí)，彎角部分的電阻值減少，也使應(yīng)變片的靈敏度下降。10n2 橫向效應(yīng)n橫向效應(yīng)：沿應(yīng)變片軸向的應(yīng)變 必然引起應(yīng)變片電阻的相對(duì)變化

4、，而沿垂直于應(yīng)變片軸向的橫向應(yīng)變 也會(huì)引起其電阻的相對(duì)變化。n3 機(jī)械滯后，零漂及蠕變n應(yīng)變片安裝在試件上以后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，在一定的溫度下，在零到某一指定應(yīng)變之間的應(yīng)變范圍內(nèi)，作出應(yīng)變片電阻相對(duì)變化與試件機(jī)械應(yīng)變之間加載和卸載的特性曲線，二者并不重合，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變片的機(jī)械滯后。n產(chǎn)生機(jī)械滯后的原因，主要是金屬絲、粘結(jié)劑和基底在承受機(jī)械應(yīng)變后都留有殘余變形。xy11n零漂：已粘貼的應(yīng)變片，在溫度保持恒定、試件上沒(méi)有應(yīng)變的情況下，應(yīng)變片的指示應(yīng)變會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸變化，此變化就是應(yīng)變片的零點(diǎn)漂移。n蠕變：已粘貼的應(yīng)變片，在溫度保持恒定時(shí)，承受某一恒定機(jī)械應(yīng)變長(zhǎng)時(shí)間的作用，應(yīng)變片的指示應(yīng)變會(huì)隨時(shí)

5、間而變化。n在應(yīng)變片工作時(shí)，零漂和蠕變是同時(shí)存在的。在蠕變值中包含著同一時(shí)間內(nèi)的零漂值，這兩項(xiàng)指標(biāo)都是用來(lái)衡量應(yīng)變片特性對(duì)時(shí)間的穩(wěn)定性，在長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量時(shí)其意義突出。12n4 溫度效應(yīng)n環(huán)境溫度變化時(shí)，會(huì)引起粘貼到試件上的電阻應(yīng)變片阻值的變化。從電信號(hào)方面看，似乎發(fā)生了應(yīng)變，即產(chǎn)生了虛假應(yīng)變，這種現(xiàn)象稱為溫度效應(yīng)。n溫度改變引起電阻變化的主要因素有二：其一是應(yīng)變片電阻絲的溫度系數(shù)；其二是電阻絲材料與試件材料的線膨脹系數(shù)不同。n5 應(yīng)變極限n指當(dāng)溫度一定時(shí)，指示應(yīng)變和真實(shí)應(yīng)變的相對(duì)差值不超過(guò)一定數(shù)值時(shí)的最大真實(shí)應(yīng)變數(shù)值。一般規(guī)定此差值為10，即指示應(yīng)變數(shù)值為真實(shí)應(yīng)變的90時(shí)的真實(shí)應(yīng)變值稱為應(yīng)變片的極

6、限。13n6 電阻應(yīng)變片的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性n動(dòng)態(tài)應(yīng)變是以應(yīng)變波的形式在試件中傳播的，它的傳播速度V與聲波相同。圖圖2-4 2-4 應(yīng)變波應(yīng)變波 14n2.1.4 電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)n應(yīng)變片的粘貼步驟如下：n(1) 應(yīng)變片的檢查與選擇。n(2) 試件的表面處理。n(3) 底層處理。n(4) 貼片。n(5) 固化。n(6) 粘貼質(zhì)量檢查。n(7) 引線焊接與組橋連線。 15n2.1.5 電阻應(yīng)變片的典型應(yīng)用舉例n電阻應(yīng)變片主要有以下兩種應(yīng)用方式：n1) 被測(cè)量為應(yīng)變n2) 被測(cè)量為除應(yīng)變外的其他非電量n力可以通過(guò)實(shí)心軸、空心軸、懸臂梁、雙端固支梁等結(jié)構(gòu)型式的敏感器轉(zhuǎn)換為應(yīng)變。n如圖2-5所示為實(shí)心軸

7、，通過(guò)材料力學(xué)知識(shí)的推導(dǎo)，可得軸向應(yīng)變和徑向應(yīng)變分別為 AEFlAEFr16圖圖2-5 2-5 實(shí)心軸力敏感器實(shí)心軸力敏感器17 圖2-6所示為采用實(shí)心軸力敏感器的電阻應(yīng)變式力傳感器，是通過(guò)將應(yīng)變片粘貼到受力的實(shí)心軸力敏感器上而構(gòu)成的。 圖圖2-6 2-6 應(yīng)變式力傳感器示意圖應(yīng)變式力傳感器示意圖 18n2.2 其他電阻式傳感器n2.2.1 壓阻式傳感器n半導(dǎo)體材料受到應(yīng)力作用時(shí)，其電阻率會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”。 d19n設(shè)E為半導(dǎo)體材料的彈性模量n n同樣，由電阻定律表達(dá)式可推出半導(dǎo)體材料壓阻效應(yīng)的定量表達(dá)式n n對(duì)于半導(dǎo)體材料 ，因此EAFsKERdRRR)21()21 (E

8、sKERR20n依據(jù)半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)，制成兩類傳感器。一類是利用半導(dǎo)體材料的體電阻制成粘貼式應(yīng)變片，制作成半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器。另一類是在半導(dǎo)體材料的基片上用集成電路工藝制成擴(kuò)散電阻，作為測(cè)量傳感元件，亦稱擴(kuò)散型壓阻式傳感器。n壓阻式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是：靈敏度非常高，有時(shí)傳感器的輸出不需放大可直接用于測(cè)量；分辨率高，測(cè)壓力時(shí)可測(cè)10Pa至20Pa的微壓；元件有效面積可做得很小，故頻率響應(yīng)高；可測(cè)量低頻加速度與直線加速度。n壓阻式傳感器的最大缺點(diǎn)是溫度誤差較大。21n2.2.2 熱電阻n利用電阻隨溫度變化的特性制成的傳感器叫做電阻式溫度傳感器，按采用的電阻材料可分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩大類。n

9、制作溫度敏感元件的電阻材料要滿足以下要求：要有盡可能大而且穩(wěn)定的電阻溫度系數(shù)；電阻率大，以便在同樣靈敏度下減小元件尺寸；電阻溫度系數(shù)要保持單值，并且最好是常數(shù)，以保證電阻隨溫度變化的線性關(guān)系；性能要穩(wěn)定，在電阻的使用范圍內(nèi)，其物理、化學(xué)性能基本保持不變。n廣泛應(yīng)用的熱電阻材料有鉑、銅、鎳、鐵等。 22n1 鉑熱電阻傳感特性n鉑易于提純，復(fù)制性好；n在氧化性介質(zhì)中，甚至高溫下，其物理化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定；n但在還原性介質(zhì)中，特別是在高溫下很容易被從氧化物中還原出來(lái)的蒸汽所沾污，使鉑絲變脆，并改變了它的電阻與溫度的關(guān)系。n鉑電阻溫度計(jì)的使用范圍是-200-850。n鉑熱電阻已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,常用分度號(hào)為PT

10、10023n當(dāng)溫度在-200-0范圍內(nèi)時(shí)，鉑熱電阻和溫度的關(guān)系為 當(dāng)溫度在0-850范圍內(nèi)時(shí)，鉑熱電阻和溫度的關(guān)系為 n式中 t 攝氏溫標(biāo)下的溫度值；Rtt時(shí)的阻值；R00時(shí)的阻值；A常數(shù)， B常數(shù)，C常數(shù)，)100(1 320ttCBtAtRRt)1 (20BtAtRRt313.90802 10C725.802 10C1244.27350 10C24n2 銅熱電阻傳感特性n銅熱電阻的溫度系數(shù)比鉑熱電阻大，價(jià)格低，而且易于提純；n但存在著電阻率小，機(jī)械強(qiáng)度差等弱點(diǎn)。n銅熱電阻已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,常用分度號(hào)為0n銅熱電阻在-50150的使用范圍內(nèi)，其電阻值與溫度的關(guān)系近似線性關(guān)系，可表示為式中 Rt溫度

11、為t時(shí)的阻值；R0溫度為0時(shí)的阻值；電阻溫度系數(shù)，)1 (0tRRt314.25 10C314.2810C25圖圖2-92-9熱電阻的結(jié)構(gòu)熱電阻的結(jié)構(gòu) 3 熱電阻的結(jié)構(gòu)熱電阻主要由電阻體、絕緣套管和接線盒等組成。電阻體主要組成部分為電阻絲、引出線、骨架等。26n2.2.3 熱敏電阻n熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度變化而變化的性質(zhì)制成的。1 傳感特性n熱敏電阻可分為負(fù)溫度系數(shù)NTC型熱敏電阻、正溫度系數(shù)PTC型熱敏電阻、臨界溫度系數(shù)CTR型熱敏電阻三種。27圖圖2-11 2-11 熱敏電阻的傳感特性熱敏電阻的傳感特性 28n2 伏安特性n靜態(tài)情況下熱敏電阻上的端電壓與通過(guò)熱敏電阻的電流之

12、間的關(guān)系稱為伏安特性。圖圖2-12 2-12 熱敏電阻的伏安特性熱敏電阻的伏安特性 29n3 主要參數(shù)n（1）標(biāo)稱電阻值RHn（2）耗散系數(shù)n（3）電阻溫度系數(shù)n（4）熱容n（5）能量靈敏度n（6）時(shí)間常數(shù)n（7）額定功率30n熱敏電阻有以下優(yōu)點(diǎn)：n靈敏度高。半導(dǎo)體的電阻溫度系數(shù)比金屬大，一般是金屬的十幾倍；n體積小、熱慣性小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單?？筛鶕?jù)不同要求，制成各種形狀；n化學(xué)穩(wěn)定性好，機(jī)械性能好，價(jià)格低廉，壽命長(zhǎng)。n熱敏電阻的缺點(diǎn)是復(fù)現(xiàn)性和互換性差，非線性嚴(yán)重。31圖圖2-13 2-13 利用熱敏電阻測(cè)量流量利用熱敏電阻測(cè)量流量 32n2.2.4 氣敏電阻n半導(dǎo)體氣敏電阻是用氧化鋅、氧化錫等金屬

13、氧化物材料制作的敏感元件，利用其阻值的變化來(lái)檢測(cè)氣體的濃度。n1 基本結(jié)構(gòu)n直熱式氣敏電阻元件制作工藝簡(jiǎn)單、成本低、功耗小，可在較高回路電壓下使用，可制成價(jià)格低廉的可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器。 33圖圖2-14 2-14 直熱式氣敏電阻直熱式氣敏電阻 34n2 工作原理n燒結(jié)型SnO2氣敏元件是表面電阻控制型氣敏元件。圖圖2-152-15半導(dǎo)體氣敏電阻的傳感特性示意圖半導(dǎo)體氣敏電阻的傳感特性示意圖35n2.2.5光敏電阻n1 傳感原理內(nèi)光電效應(yīng)n光敏電阻的阻值與其受到的光的照度有關(guān)。無(wú)光照時(shí)，光敏電阻阻值很高，有光照時(shí)，其阻值大大下降，光照越強(qiáng)其阻值越低；光照停止，又恢復(fù)高阻狀態(tài)。其依據(jù)是半導(dǎo)體材料所

14、具有的光電導(dǎo)效應(yīng)。圖圖2-16 2-16 內(nèi)光電效應(yīng)示意圖內(nèi)光電效應(yīng)示意圖36n2 光敏電阻的種類n(1) 檢測(cè)紫外光的光敏電阻n(2) 檢測(cè)可見(jiàn)光的光敏電阻n(3) 檢測(cè)紅外光的光敏電阻37n3 光敏電阻的基本特性n(1)光譜特性n光敏電阻的光譜特性是指光電流對(duì)不同波長(zhǎng)單色光的相對(duì)靈敏度。圖圖2-17 2-17 光敏電阻的光譜特性光敏電阻的光譜特性38n（2） 光照特性n光敏電阻的光照特性是指在一定的電壓下，光電流I與光照強(qiáng)度E的關(guān)系。圖圖2-18 2-18 光敏電阻的光照特性光敏電阻的光照特性39n(3) 伏安特性n光敏電阻的伏安特性是指在一定強(qiáng)度的光照下，光敏電阻的端電壓與光電流的關(guān)系。

15、圖圖2-19 2-19 光敏電阻的伏安特性光敏電阻的伏安特性40n（4) 頻率特性n頻率特性指光敏電阻上的光電流對(duì)入射光調(diào)制頻率的響應(yīng)特性。 圖圖2-20 2-20 光敏電阻的頻率特性光敏電阻的頻率特性 41n(5) 溫度特性n溫度特性指光敏電阻工作特性受溫度的影響。圖圖2-21 2-21 光敏電阻的溫度特性光敏電阻的溫度特性 42n2.2.6 磁敏電阻n磁敏電阻的阻值隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化。圖圖2-22 InSb2-22 InSb磁敏電阻的基本結(jié)構(gòu)磁敏電阻的基本結(jié)構(gòu) 43圖圖2-23 InSb2-23 InSb磁敏電阻的特性曲線磁敏電阻的特性曲線44為提高磁敏電阻的阻值，往往采用曲折型結(jié)構(gòu)圖

16、圖2-24 2-24 曲折型結(jié)構(gòu)磁敏電阻曲折型結(jié)構(gòu)磁敏電阻磁敏電阻直接測(cè)量的非電量是磁感應(yīng)強(qiáng)度。若某種非電量能夠借助敏感元件轉(zhuǎn)換為磁感應(yīng)強(qiáng)度，則也可用磁敏電阻完成該非電量的檢測(cè)。例如，可采用磁敏電阻檢測(cè)位移、角度、電流、電功率等。45n2.3 電阻式傳感器的信號(hào)調(diào)理n2.3.1 惠斯登電橋n1 直流電橋與交流電橋n在人工靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量中可采用平衡電橋，通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)臂電阻的手動(dòng)調(diào)節(jié)，使電橋達(dá)到平衡，用調(diào)節(jié)臂電阻的阻值表示被測(cè)應(yīng)變值。n電橋有直流電橋與交流電橋之分。46n2 直流電橋n 時(shí)，稱為等臂電橋；n ， ( )時(shí)，稱為輸出對(duì)稱電橋。n ， ( )時(shí)，稱為電源對(duì)稱電橋。1234RRRRR12RR

17、R340RRR0RR14RRR230RRR0RR47n電橋輸出電壓為n電橋平衡條件為31423112341234()()scacbcRR RR RRUUUUUURRRRRRRR3121242121234()scRR RRRRUURRRRRR3124RRRR48圖圖2-262-26單臂工作電橋單臂工作電橋RRUUSC449圖圖2-27 2-27 雙臂電橋雙臂電橋圖圖2-28 42-28 4壁電橋壁電橋RRUUSC2RRUUSC50n3 3 交流電橋交流電橋n交流電橋的一般形式如圖交流電橋的一般形式如圖2-302-30所示。所示。圖圖2-30 2-30 交流電橋的一般形式交流電橋的一般形式 51與

18、分析直流電橋的分析方法、結(jié)論表達(dá)形式完全相同。同理也可推出交流供電的單臂、全橋時(shí)的表達(dá)式。交流電橋初始調(diào)平衡更為復(fù)雜些，一般既有電阻預(yù)調(diào)平衡，也有電容預(yù)調(diào)平衡。52n2.3.2 測(cè)量放大電路n1 實(shí)際運(yùn)算放大電路分析n目前集成運(yùn)算放大器在開環(huán)增益和輸入電阻上大多可以接近理想運(yùn)算放大器。在一般放大電路的設(shè)計(jì)中采用虛短和虛斷的概念是允許的。n對(duì)于交流放大電路，主要關(guān)心的是交流信號(hào)的幅值。多級(jí)放大電路的各級(jí)之間一般有隔直措施，此時(shí)主要關(guān)注的是電路的頻率特性。53圖圖2-31 2-31 輸入電流的影響分析輸入電流的影響分析理想運(yùn)算放大器兩輸入端的輸入電流為零，實(shí)際運(yùn)算放大器兩輸入端的輸入電流卻不可能為

19、零。54n。圖圖2-32 2-32 改進(jìn)的反相和同相放大器改進(jìn)的反相和同相放大器圖圖2-33 2-33 輸入失調(diào)電壓影響分析輸入失調(diào)電壓影響分析55對(duì)差動(dòng)輸入放大器進(jìn)行討論。輸出電壓中存在一個(gè)數(shù)值為ZfZ1(Ui+-Ui-)的項(xiàng)，該項(xiàng)正比于差分輸入信號(hào)，是差動(dòng)放大器期望的輸出結(jié)果。但是在輸出結(jié)果中還存在始終等于同相輸入U(xiǎn)i+的另一項(xiàng)，這使得輸出電壓與差分輸入電壓呈非線性關(guān)系。56n圖2-34為改進(jìn)的差動(dòng)放大電路。利用虛短和虛斷的概念，得到Uo的表達(dá)式為n令Z2Z1，Z3=Zf n輸出與差分輸入之間的線性關(guān)系。3233231iifioU ZUZZZU ZUZZZ1()oiifUUUZZ圖圖2-3

20、4 2-34 差動(dòng)放大器的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)差動(dòng)放大器的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)57n2 測(cè)量放大電路的基本要求與類型n基本要求：n輸入阻抗應(yīng)與傳感器輸出阻抗相匹配；n穩(wěn)定的放大倍數(shù)；n低噪聲；n低的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流以及低的漂移；n足夠的帶寬和轉(zhuǎn)換速率(無(wú)畸變地放大瞬態(tài)信號(hào))；n高共模輸入范圍(如達(dá)幾百伏)和高共模抑制比；n可調(diào)的閉環(huán)增益；n線性度好、精度高；n成本低。 n按測(cè)量放大電路的結(jié)構(gòu)原理可分為差動(dòng)直接耦合式、調(diào)制式和自動(dòng)穩(wěn)定式三大類。58n3 典型測(cè)量放大電路的工作原理n當(dāng)傳感器的工作環(huán)境惡劣時(shí)，傳感器的輸出有各種噪聲，共模干擾很大，而傳感器的輸出信號(hào)弱、輸出阻抗大時(shí)，一般運(yùn)放已不能勝任，在這種情況

21、下可用儀器放大器對(duì)差值信號(hào)進(jìn)行放大。n儀器放大器輸入阻抗高，易于與各種信號(hào)源相匹配。它的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流及輸入偏置電流小，并且溫漂小，時(shí)間漂移小，因而穩(wěn)定性好。它的共模抑制比高，適于在高共模電壓的背景下對(duì)微小差值信號(hào)進(jìn)行放大。59n（1）儀器放大器的工作原理n圖2.45是儀器放大器的原理圖。由運(yùn)算放大器A1和A2構(gòu)成第1級(jí)，由運(yùn)放A3構(gòu)成第級(jí)。各運(yùn)放一般是高性能放大器。圖圖2-35 2-35 三運(yùn)放儀器放大器原理圖三運(yùn)放儀器放大器原理圖60n4 單片集成測(cè)量放大器n近年來(lái)，利用線性集成電路先進(jìn)工藝而設(shè)計(jì)制成的單片集成測(cè)量放大器。圖圖2-36 AD6122-36 AD612集成測(cè)量放大

22、器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)集成測(cè)量放大器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)61圖圖2-37 AD6122-37 AD612集成測(cè)量放大器和測(cè)量電橋的接線圖集成測(cè)量放大器和測(cè)量電橋的接線圖62圖圖2-38 AD5212-38 AD521的的R R、S S端的連接端的連接a)a)接有遠(yuǎn)距離負(fù)載接有遠(yuǎn)距離負(fù)載 b)b)輸出端接有跟隨器輸出端接有跟隨器63n2.3.3 多功能傳感信號(hào)調(diào)理電路AD693nAD693是ADI公司推出的一種單片信號(hào)調(diào)理器，它具有高精度、多功能的特點(diǎn)。其用途十分廣泛，使用也非常靈活；n可用做小信號(hào)U/I轉(zhuǎn)換器，還可作為各種傳感器(例如鉑熱電阻、熱電偶、電阻應(yīng)變片測(cè)量電橋)的信號(hào)調(diào)理器。nAD693適用于傳感測(cè)

23、試系統(tǒng)、工業(yè)過(guò)程控制及自動(dòng)化儀表領(lǐng)域。nAD693的同類產(chǎn)品為AD694，AD694適合接收高電平輸入信號(hào)，但芯片內(nèi)部沒(méi)有備用放大器。64n1 AD693的性能特點(diǎn)n內(nèi)含可編程輸入放大器、U/I轉(zhuǎn)換器和多路輸出式基準(zhǔn)電壓源。n輸出電流有三種形式：4mA20mA(單極性)，020mA(單極性)，12mA8mA(雙極性)。n輸入電壓范圍和電流零點(diǎn)均可單獨(dú)調(diào)節(jié)，二者互不影響。用戶可根據(jù)需要靈活設(shè)計(jì)輸入電壓范圍。n高精度。n利用芯片中的備用放大器，可對(duì)由鉑熱電阻(PRTD)、各種熱電偶及電阻應(yīng)變片橋路所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行調(diào)理(包括緩沖、放大、與其他信號(hào)進(jìn)行組合等)。65n帶Ptl00型PRTD接口，配鉑熱電阻時(shí)的測(cè)溫誤差為0.5。n利用外部電阻可選配不同類型的熱電偶并設(shè)定最高測(cè)量溫度。n具有過(guò)電流保護(hù)和反向過(guò)電壓保護(hù)功能。nAD693通常由環(huán)路電源供電，特殊情況下也可由本地電源單獨(dú)供電。n2 AD693的工作原理nAD693采用DIP20陶瓷封裝或LCCC20扁平封裝，其引腳排列及內(nèi)部電路框圖如圖2-39所示。n（1）可編程輸入放大器n輸入放大器有兩個(gè)作用，一是進(jìn)行緩沖放大，二是用來(lái)設(shè)定輸入電壓范圍。66圖圖2-39 AD6932-39 AD693的引腳排列及內(nèi)部電路框圖的引腳排列及內(nèi)部電路框圖67（a a） (b) (c) (d)(b) (c) (d)圖圖2-40 2-40 設(shè)