南昌航空大学专业课程设计报告(9)

南昌航空大学信息工程学院电子信息科学与技术专业课设报告温度采集与控制(二)

式中，RV1为用于调节放大倍数的外接电阻。通常RV1采用电圈电位计，并应靠近组件。若距离较远，应将连线绞合在一起。改变RV1，可使放大倍数在1―1000范围内调节。理论上，不管选用哪种型号的运算放大器，组成前级差动放大器的U1A和U1B两个芯片必须要匹对，即两块芯片的温度漂移符号和数值尽量相同或接近，以保证模拟输入为零时，放大器的输出接近为零。

当测量放大电路前端的两个运放的特性完全对称时，加在两个输入端的共模电压信号将以1:1的增益比例出现在前级差动放大器的U1A和U1B两个芯片的输出端。放大电路的输出电压 与共模电压信号 的比值推导得：

=

8 6 7

3-2）

可见，差分放大器对其共模信号的增益是与电路的匹配电阻的大小成正比的，如果电路中对称的电阻匹配得很好，放大器对共模信号的抑制就会很强。

在本次设计中，要求将所测温度进过测量放大电路得到0至5V的电压。而电桥部分输出差模信号理论值在0至50mv，所以差分放大电路的放大倍数应该为100左右。根据式3-1，可选择参数 7和 8都为10KΩ, 3为4.7KΩ,RV1选用200Ω电位器，这样理论上最低放大倍数为48，只要调试过程中将电位器调节至合适电阻使得电路放大倍数为100，即可实现温度的测量放大功能，进而进入下一步设计。

上述电路不仅能够满足上述要求，而且PT100线性好，精度比较高，而且成本低，是本次课设的不二选择，且运放选用的是TL084，具有高转换率，低输入偏置和偏置电流，低失调电压温度系数的特点，它的放大倍数比LM324更大。

3.2 A/D转换电路

A/D转换是单片机技术的重要运用，它将模拟信号转换成数字量，是数据采集的重要通道和信号转换的主要方式。本设计选用ADC0804转换器，这是一个具有20引脚8位CMOS逐次A/D转换器，是一个具有高阻抗状态输出，分辨率为8位且转换值介于0至255之间、存取时间为135us，转换时间为100us、总误差为-1至+1LSB特征的转换器。工作时，模拟电压输入范围为0至5V,参考电压为2.5V,工作电压为5V，它的最小电压转换值为5/256,约为0.01953V，是一个性价比高的A/D转换器。芯片引脚图如图3-2所示。