一種電流型二線制光照強(qiáng)度變送器的設(shè)計(jì)
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2 變送器電路設(shè)計(jì)
2．1 光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)電壓電路
如圖2所示，硅光電池將光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為一個極其微弱的電流，該電流與光照強(qiáng)度成正比。由運(yùn)算放大器UC1同相輸入端與反相輸入端虛斷可知，硅光電池產(chǎn)生的電流主要流經(jīng)反饋電阻R1，這樣就在運(yùn)算放大器UC1輸出端形成輸出電壓，該輸出電壓信號經(jīng)過運(yùn)算放大器UC2后進(jìn)行隔離放大，所以在運(yùn)算放大器UC2輸出端可以得到一輸出電壓，該輸出電壓與光照強(qiáng)度成正比。通過調(diào)整電阻R1、R2、R3阻值可以將輸出電壓調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)的0～5V。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/177125.htm
公式推導(dǎo)如下：
由運(yùn)放的虛短虛斷可知：
式中：I為硅光電池產(chǎn)生的電流，V1為輸出電壓。
通過調(diào)整R1、R2、R3的阻值，可以得到標(biāo)準(zhǔn)的輸出電壓為0～5 V。
2．2 電壓范圍轉(zhuǎn)換電路
如圖3所示，上述光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)電壓電路得到了標(biāo)準(zhǔn)的0～5 V輸出電壓，該電壓通過運(yùn)算放大器UC3及電阻R4、R5、R6、R7構(gòu)成的同相比例放大電路后可以變換得到0～1．6 V電壓。而經(jīng)過分壓電路，可調(diào)電位器W1的滑動端處可以得到一個電壓，該電壓與前面得到的0～1．6 V電壓通過由運(yùn)算放大器UC4及電阻R9、R10、R11、R12、R13構(gòu)成的同相加法電路后可以在運(yùn)算放大器UC4輸出端得到0．4～2V的電壓。
具體公式推導(dǎo)如下：
由虛短虛斷可知：
選擇合適的R5、R6、R7阻值，可以使得為0～1．6V。
由同相求和運(yùn)算電路可知，當(dāng)R9∥R10∥R11=R12∥R13時，
式中：Vref為可調(diào)電位器滑動端得到的分壓值。
選擇合適的R8、R9、R10、R11、R12、R13阻值以及調(diào)節(jié)可調(diào)電位器，可得Vout2=0．4～2V。
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