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压力传感器电路原理压力传感器是一种能够测量物体受力程度的装置，它的应用十分广泛，包括工业、医疗、汽车等领域。
压力传感器电路是实现压力传感器功能的关键部分，下面将介绍压力传感器电路原理及其工作过程。
一、压力传感器电路的基本原理压力传感器电路一般由传感器元件、信号调理电路和输出电路组成。
传感器元件是测量压力的关键部分，它通常由特殊材料制成，能够随着外界压力的变化而改变一些电学性质，如电阻、电容等。
信号调理电路负责将传感器元件的电学性质转化为可测量的电信号，同时对信号进行放大、滤波和线性化处理。
输出电路将经过信号调理的电信号转化为可供外部设备读取的模拟信号或数字信号。
二、压力传感器电路的工作过程压力传感器电路的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 传感器元件受到外界压力的作用，其电学性质发生变化。
以电阻式压力传感器为例，当受力后，电阻值会发生变化。
2. 传感器元件的变化信号经过信号调理电路的放大、滤波和线性化处理。
放大是为了增强传感器元件的微弱信号，滤波是为了去除杂散信号和噪声，线性化是为了使输出信号与输入信号呈线性关系。
3. 经过信号调理的信号进入输出电路，输出电路将其转化为可供外部设备读取的模拟信号或数字信号。
模拟信号一般经过模数转换器转化为数字信号，数字信号可以通过串口、USB等方式传输给计算机或其他设备。
三、压力传感器电路的特点和应用1. 精度高：压力传感器电路采用了精密的传感器元件和信号调理电路，能够实现高精度的压力测量。
2. 可靠性好：压力传感器电路经过严格的测试和校准，能够在各种恶劣环境下稳定工作。
3. 响应速度快：压力传感器电路的信号处理速度较快，可以实时监测压力变化。
压力传感器电路在工业自动化、航空航天、医疗设备、汽车等领域有着广泛的应用。
在工业自动化中，压力传感器电路可以用于测量液体或气体的压力，控制和监测生产过程。
在医疗设备中，压力传感器电路可以用于测量血压、呼吸机等设备的压力。
在汽车中，压力传感器电路可以用于测量轮胎的气压，以提醒驾驶员及时充气。
MEMS光纤压力传感器检测电路系统设计分析MEMS光纤压力传感器是一种基于光纤传感技术和MEMS技术相结合的新型传感器。
它通过对光纤的应变进行监测和测量，实现压力信号的获取和传输。
光纤压力传感器具有体积小、重量轻、精度高、响应速度快等优点，在工业、医疗、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
本文对MEMS光纤压力传感器的检测电路系统进行了设计和分析。
一、MEMS光纤压力传感器的工作原理MEMS光纤压力传感器由光纤传感元件和光电检测电路组成。
光纤传感元件一端固定，另一端则与受力物体相连。
当受力物体受到外界压力作用时，光纤被应变，导致传感元件长度发生微小变化，从而改变光纤传输的光功率。
光电检测电路通过检测光功率的变化来获得压力信号。
二、MEMS光纤压力传感器的检测电路系统设计要点1. 光纤传感元件的选用：光纤传感元件的选择应考虑其灵敏度、稳定性、线性度等因素。
一般而言，采用光纤光栅或光纤光学腔等结构较为常见。
2. 光电检测电路的设计：光电检测电路的设计需要考虑光电二极管的工作点选择、放大电路的设计等因素。
由于传感器的输出光功率较小，因此需要采用高灵敏度的光电二极管，并通过放大电路将微小的光功率变化放大到适合A/D转换的电压范围。
3. 温度补偿电路的设计：光纤传感元件的灵敏度和稳定性受到温度的影响较大，因此需要设计温度补偿电路来抵消温度引起的误差。
一种常见的方法是采用温度传感器测量环境温度，并通过微处理器进行温度补偿。
三、MEMS光纤压力传感器的检测电路系统设计分析1. 光纤传感元件的设计分析：光纤传感元件的设计需要考虑其应变灵敏度和机械结构的可靠性。
光纤光栅可以通过周期性的折射率调制来实现对光纤传输的调控，具有灵敏度高、线性度好的优点，适用于高精度的压力测量。
光纤光学腔则通过改变光纤的长度来改变光纤的传输特性，具有响应速度快的优点，适用于需要快速响应的场合。
MEMS光纤压力传感器的检测电路系统设计需要综合考虑光纤传感元件的选用、光电检测电路的设计和温度补偿电路的设计等因素。
悬臂梁压力传感器测量电路设计引言悬臂梁压力传感器是一种常见的传感器，用于测量压力和负荷。
它通常由悬臂梁和测量电路组成。
本文将重点介绍悬臂梁压力传感器的测量电路设计。
悬臂梁原理悬臂梁压力传感器的基本工作原理是利用悬臂梁在受到外力作用时产生的位移来测量压力。
当外力作用于悬臂梁上时，悬臂梁会产生弯曲变形，这个变形量与外力的大小成正比。
测量电路通过检测悬臂梁的位移量来推导出外力大小。
测量电路设计1. 悬臂梁传感器首先，我们需要选择合适的悬臂梁传感器。
悬臂梁传感器通常由弹簧材料制成，具有良好的弹性和机械特性。
选择合适的悬臂梁传感器非常重要，需要考虑测量范围、灵敏度、稳定性等因素。
2. 桥式电路悬臂梁传感器通常使用桥式电路进行测量。
桥式电路包括四个电阻和一个悬臂梁传感器。
电阻分为两组，分别串联在两侧，悬臂梁传感器连接在两组电阻之间。
当悬臂梁受到外力后产生位移时，桥式电路会产生一个不平衡的电压信号，这个信号与外力大小成正比。
3. 运放放大器为了放大桥式电路产生的微弱信号，通常需要使用运放放大器。
运放放大器具有高增益、低噪声和高输入阻抗等特性，非常适合悬臂梁压力传感器的应用。
运放放大器的输入端连接桥式电路的输出，输出端连接到模数转换器或其他的信号处理电路。
4. 滤波电路由于环境噪声等因素的存在，桥式电路可能会受到一些干扰。
为了减少这些干扰对测量结果的影响，可以加入滤波电路。
滤波电路可以通过选择合适的滤波器类型和参数来减小噪声和干扰信号。
结论悬臂梁压力传感器的测量电路设计是实现准确测量压力和负荷的关键。
本文介绍了悬臂梁压力传感器的原理，并详细介绍了测量电路的设计要点，包括悬臂梁传感器选择、桥式电路、运放放大器和滤波电路。
通过合理设计和调试，可以获得准确、稳定的测量结果，满足实际应用需求。
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压力传感器电路原理
压力传感器电路原理是用于测量物体压力或力量的电子装置。
它由压力感应元件、信号处理电路和输出电路组成。
压力感应元件通常采用压阻式传感器。
压阻式传感器是一种根据压力大小改变其电阻值的传感器。
当物体施加压力时，压阻式传感器会改变形状，从而改变电阻值。
通常采用的是基于薄膜或硅芯片的压阻式传感器。
薄膜式传感器使用一层薄膜作为感应元件，而硅芯片式传感器则是通过硅芯片上的应变测量电桥来实现。
信号处理电路负责将传感器输出的模拟电信号转换为数字信号。
它包括放大、滤波和模数转换等功能。
放大电路将传感器输出的微弱电压信号放大到合适的电平，以便后续的处理和检测。
滤波电路用于去除传感器输出信号中的噪声和杂散干扰，以提高测量精度。
模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，以便于数字信号的处理和存储。
输出电路负责将转换后的数字信号输出为用户可识别的形式。
常见的输出方式包括模拟输出和数字输出。
模拟输出一般通过电压或电流的变化来表示物体的压力大小。
数字输出一般使用数字接口，如串口或I2C接口，将转换后的数字信号传输给其他设备或系统。
整个压力传感器电路通过合理的设计和校准，可以实现准确、可靠的压力测量。
在实际应用中，还需要考虑环境因素、温度
补偿、线性度校正和功耗等问题，以提高传感器的性能和稳定性。
压力传感器的应用范围非常广泛，伴随着压力传感器的广泛应用，确定如何检测压力传感器显得十分重要。
检测压力传感器，根据目的不同，检测的项目也不一样，当然检测的方法也就会有区别。
1、桥路的检测，主要检测传感器的电路是否正确，一般是惠斯通全桥电路，利用万用表的欧姆档，量输入端之间的阻抗、以及输出端之间的阻抗，这两个阻抗就是压力传感器的输入、输出阻抗。
如果阻抗是无穷大，桥路就是断开的，说明传感器有问题或者引脚的定义没有判断正确。
2、零点的检测，用万用表的电压档，检测在没有施加压力的条件下，传感器的零点输出。
这个输出一般为mV级的电压，如果超出了传感器的技术指标，就说明传感器的零点偏差超范围。
3、加压检测，检单的方法是：给传感器供电，用嘴吹压力传感器的导气孔，用万用表的电压档检测传感器输出端的电压变化。
如果压力传感器的相对灵敏度很大，这个变化量会明显。
如果丝毫没有变化，就需要改用气压源施加压力。
通过以上方法，基本可以检测一个传感器的状况。
如果需要准确的检测，就需要用标准的压力源，给传感器压力，按照压力的大小和输出信号的变化量，对传感器进行校准。
并在条件许可的情况下，进行相关参数的温度检测。
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1 引言压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。
在工业生产中，为了高效、安全生产，必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。
由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用，因此有必要准确测量压力。
为了测到不同位置的压力值，研制了基于C8051F020单片机的测量仪。
通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过OP07运算放大器进行信号放大，送至C805lF020单片机内部的高速率12位A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成液晶显示器可以识别的信息，最后显示输出。
与此同时，可以利用SD卡存储器将各通道设定的压力值、系统参数存储起来，以便在系统断电或复位后，能使其继续运行，增强系统的抗干扰性能。
2 硬件电路图l给出多路压力测量仪的系统框图。
其硬件部分主要由压力传感器、C8051F020单片机、SD卡存储器、液晶显示器、键盘及信号调理电路等组成。
2．1 压力传感器信号采集电路图2给卅压力传感器信号采集电路。
它选用了测量范围广，精度较高，性能价格比好的电阻应变式压力传感器；信号放大部分采用功耗低，输入失调电压小，线性度好的OP07运算放大器：A／D转换模块采用C8051F020内部设置的高速率12位A／D转换器。
图2中OP07的输出失调电压为2 mV，通过滑动变阻器R8可调节输出失调电压的大小。
2．2 单片机处理电路单片机处理电路是测量仪的核心。
在此采用美国Cygnal公司生产的C805lF020 微控制器。
该器件采用独特的CIP-8051结构，对指令运行实行流水作业，大大提高了指令的运行速度，可在25 MHz时钟频率下提供高达25 MI／s 的输出，并具有下述独特功能：①真正12位、100 Ks／s的8通道A／D转换器，并带PGA和模拟多路开关；②64 K字节可在系统编程的Flash存储器，其扇区为512字节；③两个12位D／A转换器，具有可编程数据更新方式；④工作电压为2．7～3．6V；⑤用于硬件实现的SPI，SMBus／I2C和两个UART串行接口；⑥片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器。
压阻式压力传感器的压力测量实验一、实验目的：了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。
二、基本原理：扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条，接成电桥。
在压力作用下根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，我们把这一变化引入测量电路，则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。
三、需用器件与单元：压力源(已在主控箱)、压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、流量计、三通连接导管、数显单元、直流稳压源±4V、±15V。
四、实验步骤：1、根据图2-1连接管路和电路，主控箱内的气源部分，压缩泵、贮气箱、流量计主控箱内部已接好。
将压力表放置传感器支架上，三通连接管中硬管一端插入主控板上的气源快速插座中(注意管子拉出时请用手按住气源插座边缘往内压，则硬管可轻松拉出)。
其余两根软导管分别与标准表和压力传感器接通。
这里选用的差压传感器两只气咀中，一只为高压咀，另一只为低压咀。
本实验模板连接见图2-2，压力传感器有4端：3端接+4V电源，1端接地线，2端为U0+，4端为U0-。
1、2、3、4端顺序排列见图2-2。
端接线颜色通过观察传感器引脚号码判别。
图2-1 压阻式压力传感器测量系统2、实验模板上R w2用于调节零位，R w2可调放大倍数，按图2-2接线，模板的放大器输出V02引到主控箱数显表的V i插座。
将显示选择开关拨到20V档，反复调节R w2(R w1旋到满度的1/3)使数显表显示为零。
3、先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮，开通流量计。
图2-2 压力传感器压力实验接线图4、合上主控箱上的气源开关K3，启动压缩泵，此时可看到流量计中的滚珠浮起悬于玻璃管中。
5、逐步关小流量计旋钮，使标准压力表指示某一刻度。
6、仔细地逐步由小到大调节流量计旋钮，使在4～14KP之间每上升1KP 分别读取压力表读数，记下相应的数显表值列于表(2-1)表(2-1)压力传感器输出电压与输入压力值7、计算本系统的灵敏度和非线性误差。
高压和低压的测量和检测方法随着工业技术的不断发展和应用范围的扩大，对于高压和低压的测量和检测方法的需求也越来越高。
在各种领域中，比如电力行业、石油化工行业、制造业等，都需要对压力进行准确的测量和检测，以确保设备的正常运行和工作环境的安全性。
本文将介绍一些常用的高压和低压测量和检测方法。
一、高压的测量和检测方法1. 压力传感器法压力传感器法是一种常见的高压测量和检测方法。
通过在高压管道或设备上安装高精度的压力传感器，可以实时测量高压力的数值。
这种方法具有响应速度快、准确度高的特点，广泛应用于电力、航空航天、石油化工等领域。
2. 液位法液位法是通过测量高压容器中的液体高度来间接测量高压的方法。
常用的液位测量方法有浮子液位法、差压液位法等。
这些方法适用于储罐、锅炉等设备的液位测量和控制。
3. 高压电缆测量技术对于高压电缆的测量和检测，常用的方法是采用高压测量仪器进行测试。
高压电缆的质量和绝缘性能对电力传输至关重要，因此需要使用高精度的测量仪器对电缆进行测试，确保其质量符合要求。
二、低压的测量和检测方法1. 电位差法电位差法是一种常见的低压测量和检测方法。
通过将待测电压与已知电压进行比较，测量两者之间的电位差，从而确定待测电压的数值。
这种方法适用于低压电路的测量和检测，可以准确地测量电路中各个节点的电压值。
2. 示波器法示波器法是一种通过示波器对信号进行观测和分析的低压测量方法。
示波器可以实时显示电压、电流波形，帮助工程师快速获取低压信号的相关参数。
这种方法广泛应用于电子、通信等领域的低压测量和调试。
3. 温度测量法在一些低压环境中，通过测量物体的温度变化来间接测量低压。
常用的温度测量方法有热电偶法、热电阻法等。
这些方法适用于低温、低压下的测量，可以精确地测量物体的温度。
三、高压和低压测量和检测方法的注意事项1. 对测量仪器的选择要求高在选择测量仪器时，要根据具体的测量和检测需求，选择适合的仪器。
对于高压测量，要选择响应速度快、精度高的传感器；对于低压测量，要选择准确度高、稳定性好的测量仪器。
压力变送器的组成和测量原理图作为一个转换为电信号的测量仪表，图1-2-1是压力变送器有一个基本的工作框图：压力传感器检测到压力后，输出一个电信号，这个信号可以是电压，也可以是频率或脉冲。
信号处理电路会把这个信号放大或者整形，若是智能变送器会把这个信号转换为数字量，进行非线性及温度的补偿，然后再转换为模拟量，送给变送输出部分，变成4～20mA电流信号。
若是非智能变送器，则直接把模拟的电信号送变送输出。
一般的变送器均为2线制仪表，即供电和测量信号的输出使用相同的2根导线。
图1-2-1压力变送器基本工作框图2.3压力传感器压力传感器的作用是将压力的物理信号转换为电信号。
通常使用的压力传感器主要有3类。
2.3.1陶瓷电容传感器以三氧化二铝陶瓷构成，当传感器感受压力后，两导电极板间距离发生变化，引起电容量发生变化。
通过振荡电路可以将这个电容变化转换为电压信号，就可以测量出电容量也就是压力大小。
陶瓷电容压力传感器的特点是热稳定性好，抗过载能力可达量程的百倍以上，没有液体传递压力，无任何填充液，不会产生工艺污染，因此在食品、医药等行业有着广泛的应用，加之是干式陶瓷膜片，也没有安装位置影响。
有的陶瓷压力传感器带有专用调理电路，可直接输出0.5~4.5V的电压信号。
虽然压力传感器的量程范围不同，但是输出信号的幅值都相同。
即0.5V对应传感器测量的最小压力，4.5V对应最大压力，其余中间各点与测量压力成线性关系。
例如，-0.1～１MPa的压力传感器，在压力为0时的理论输出为0.86V。
2.3.2金属电容差压传感器图1-2-2金属电容差压传感器罗斯蒙特公司使用金属电容传感器制成了1151差压变送器，现在国内很多厂家的差压变送器都是参考1151制造的。
金属电容差压传感器的原理是：被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在敏感元件的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充的硅油传送到测量膜片两侧。
由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。
辽宁工业大学信号综合变换设计课程设计（论文）题目：压力检测电路设计院（系）：电气工程学院专业班级：测控093学号： *********学生姓名：**指导教师：起止时间：2012.06.20-2012.07.03课程设计（论文）任务及评语学号090301073学生姓名冯利专业班级测控093设计题目压力检测电路设计课程设计（论文）任务设计任务：了解荷重测量的一般方法，利用应变式压力传感器，设计一款测量荷重的方案，并对其原理进行必要的分析和计算，选择经济适用的传感器，设计相应的变换电路，包括放大、滤波。
确定器件参数；进行电路仿真或进行电路板焊接。
技术要求:测力范围：1×10３～1×10５N称量精度：1%传感器选型：采用应变式压力传感器说明书要求:1.格式规范，符合学校要求；2.说明书中应有方法比较与方案论证，原理（公式）及具体的实现方案、电路器件型号、参数，设计说明等；3.硬件电路应由protel绘制，并且焊接、调试；4.不能采用单片机设计。
5.按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，详细阐述系统的设计过程，字数应在4000字以上。
工作计划1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的设计要求。
（2天）2、选择相应传感器、设计硬件电路图。
（2天）3、计算器件参数、选择元器件型号绘制硬件电路图。
（3天）4、仿真调试或硬件电路焊接、调试。
（2天）5、撰写、打印设计说明书、答辩。
（1天）指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日摘要在社会飞速发展的今天，人们的物质文化得到了极大地提高，科学技术的不断发展极大地丰富了压力测量产品的种类，压力检测在生活中起到了非常重要的作用。
应用于医药，工业，农业，制造业等等。
本设计采用应变片传感器核心。
成功的设计了本课程设计设计了电源电路，主电路包括半桥电路，放大电路，滤波电路，在此中基础上设计了系统的总体方案，并进行了仿真。
得到了仿真的波形，并进行了问题分析。
成功的设计了测量荷重的电路。
最后通过硬件和软件实现了各个模块的功能。
关键词：传感器；应变片；半桥电路目录第1章绪论 (1)第2章方案设计 (2)2.1概述 (2)2.2方案论证和比较 (2)第3章电路设计 (4)3.1电源电路设计 (4)3.2电桥电路的设计 (4)3.3放大电路的设计 (5)3.4低通滤波器的设计 (5)第4章仿真结果 (7)4.1仿真电路图 (7)4.2仿真结果 (7)4.3仿真结果分析 (8)第5章课程设计总结 (9)参考文献 (10)附录I (11)第1章绪论科学技术的不断发展极大地丰富了压力测量产品的种类，现在，压力传感器的敏感原理不仅有电容式、压阻式、金属应变式、霍尔式、振筒式等等但仍以电容式、压阻式和金属应变式传感器最为多见。
金属应变式压力传感器是一种历史较长的压力传感器，但由于它存在迟滞、蠕变及温度性能差等缺点，其应用场合受到了很大的限制。
压阻式传感器是利用半导体压阻效应制造的一种新型的传感器，它具有制造方便，成本低廉等特点，因此在非电物理量的测试、控制中得到了广泛的应用。
尤其是在航天、航空、常规武器、船舶、交通运输、冶金、机械制造、化工、轻工、生物医学工程、自动测量与计量、称量等技术领域。
压力检测对实时监测和安全生产具有重要的应用意义。
在工业生产中，为了高效、安全生产，必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。
由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用，因此有必要准确测量压力。
第2章方案设计2.1概述电阻应变式传感器为本课程设计的主要部件，传感器中的弹性元件感受物体的重力并将其转化为应变片的电阻变化，再利用交流全桥测量原理得到一定大小的输出电压，通过电路输出电压和标准重量的线性关系，建立具体的数学模型，即可实现对物品质量的称重。
本次课程设计所测质量范围是1000-10000N。
由于采用了交流电桥，所以后续电路包括放大电路，低通滤波电路。
本次课程设计所研究的压力检测电路主要是由硬件和软件两大部分组成。
硬件部分是前提，是整个系统执行的基础，它主要为软件提供程序运行的平台。
而软件部分，是对硬件端口所体现的信号，加以采集、分析、处理，最终实现控制器所要实现的各项功能，达到测荷重的量。
2.2方案论证和比较方案一：采用单片机控制原理，将采集的信号送入单片机，由单片机实现荷重的检测。
方案二：利用传感器进行控制，将获得的信号进行滤波，放大，实现荷重的检测。
由传感器设计的电路相对较简单，性能较稳定，可靠性强，得到的信号具有高抗干扰能力，而且具有动态性能好经济性好等特点。
传感器中的弹性元件感受物体的重力并将其转化为应变片的电阻变化。
电阻阻式传感器是利用半导体压阻效应制造的一种新型的传感器，它具有制造方便，成本低廉等特点。
因此在非电物理量的测试、控制中得到了广泛的应用。
尤其是在航天、航空、常规武器、船舶、交通运输、冶金、机械制造、化工、轻工、生物医学工程、自动测量与计量、称量等技术领域。
综上所述，经方案一和方案二的论证，可以看出方案二更适合。
电阻应变式传感器为本课程设计的主要部件。
系统控制单元是以电源电路、电桥电路、滤波模块、滤波电路模块等组成，其结构框图如图2.1所示。
传感器电桥电路滤波电路放大电路电源图2.1原理框图第3章电路设计3.1电源电路设计本科生课程设计（论文）321R31K R110KR410K R2RES2AR1OPAMPC10.1UFC21UFVCC32AR2OPAMPR910KR101KR1110KVCC3.3 放大电路的设计由于传感器输出的电压比较小，因此需对其进行放大使之满足后续电路的处理要求。
鉴于传感器输出可能杂有共模电压，为此，选取具有高共模抑制比AR2作为放大器来达到净化信号电压和充分节约成本和制造的空间的目的。
电路图如图3.3所示。
图3.3 放大电路3.4 低通滤波器的设计由于经过相敏检波后的电压还混有高频载波信号，所以需将其滤掉，又因为相敏检波后输出的电压与原信号差一个负号，所以选择反相一阶有源低通滤波器，这样就可以得到真正反映原信号的直流输出。
低通滤波器截止频率设为40HZ 。
电路图如图3.4所示。
图3.4 低通滤波电路本科生课程设计（论文）若取R10=1kΩ，可解得C1=4uF，另外取R9=50Ω，则此环节实现的放大倍数是-20，则实现了放大倍数的另一级分配，也还原了原始信号的相位。
所以至此，就实现了原始信号的测量处理，即能够通过将质量为1000-100000N的物体作用于弹性元件。
23456ABCD65432TitleN umberR evisio nSize BD ate:5-Jul-2012Sh eet ofFile:C :\U sers\adm in \D esktop \滤波器\MyD esign.dd b D raw n B y:C 31u FC 41u FC 2112.5nFC 1225nFR 19KR 722.5KR 611.25KR 210KR 390K R 55KR 45KV 1+12V V V SINV in U out1U out2U out3V 2-12VU 1LM2170U 2LM2170U 3LM2170第4章 仿真结果4.1 仿真电路图在仿真过程中，光电池用12V 的脉冲信号源代替，反向放大器的两端，一端接入直流电源，另一端接地，两级放大器的输入端由充电电池提供，由于充电电池由脉冲信号代替，故可省去稳压管，需要经过低通滤波电路，经过两级放大输出的信号为OUT1。
OUT1和电池电压在经过比较器进行比较，比较器输出为OUT 。
最后在通过继电器控制开关，在电池正常放电的过程中，二极管发光，证明电池在正常工作，此时发光二极管的阳极电压为OUT2。
根据这些条件对电路进行仿真，仿真电路图如下所示：图4.1仿真电路图4.2 仿真结果在仿真过程中，光电池用12V 的脉冲信号源代替，反向放大器的两端，一端接入直流电源，另一端接地，两级放大器的输入端由充电电池提供，由于充电电池由脉冲信号代替，故可省去稳压管，需要经过低通滤波电路，经过两级放大输出的信号为OUT1。
OUT1和电池电压在经过比较器进行比较，比较器输出为OUT 。
最后在通过继电器控制开关，在电池正常放电的过程中，二极管发光，证明电池在正常工作，此时发光二极管的阳极电压为OUT2。
根据这些条件对电路进行仿真。
仿真电路图如下所示。
图4.2 仿真波形图4.3仿真结果分析观察仿真结果，OUT1是二极管阳极电压，用来判断电池电路的工作方式，即是放电还是被切断。
从仿真的结果可以看出：当输入为12V时也就是，当充电电池的电压大于比较电压时，二极管两端电压从高电平开始逐渐降低，二极管发光，证明电池正在处于逐渐放电过程；当输出4V时，也就是当电池的电压小于比较电压时，此时二极管电压输出为低电平，二极管熄灭，证明放电电路已被断开，有效的防止了电池的深度放电。
OUT1为二级放大器的输出电压，根据公式：Uo=-(R2/R1)Ui （4-1）Uout1=-（R5/R4）Uo （4-2）可以计算出OUT1的电压1.7V左右。
OUT为比较器输出的电压，当V1的电压大于比较器的电压时，OUT的输出只有一种情况，即为高电平。
输出的电平理论值在5V左右。
第5章课程设计总结通过这次课设，我进一步体会到了工具的重要性，这包括软件操作。
工具书等方面。
因为我们不可能学富五车，因而就有必要翻阅文献资料，如设计用到的相关书籍，标准手册等等。
同时，具备较好的计算机水平也会给我们带来巨大的益处，比如数学公式的编辑，图形的绘制等等。
但反过来说，通过这样的课程设计，也会加深我们对工具的了解和形成对其客观的认识，我想这对我们以后在工作和生活中有比较好的视野和思维是有巨大帮扶作用的。
总之，本次课设设计了放大、滤波、隔离和调制解调等电路。
通过设计电路不仅加强了我对传感器的认识，更重要的是，它让我掌握了做设计应有的环节与步骤，也使我懂得了如何去结合理论知识分析解决现实问题，同时也让我学到了很多以前没有接触到的知识和相关计算机方面的操作，包括word，protel等软件的使用，学会了如何仿真。
参考文献[1] 张国雄等. 测控电路第三版. 北京: 机械工业出版社, 2008.1[2] 黄继昌,徐巧鱼等. 传感器工作原理及应用实例. 北京: 人民邮电出版社, 2000[3] 宋文绪,杨帆等. 传感器与检测技术. 北京: 高等教育出版社, 2007[4] 王永华，现代电器控制及PLC应用技术（第二版）北京：北京航空航天大学出版社，2008.2[5] 李刚, 林凌. 现代控制电路[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004[6] 王成华,潘双来. 电路与模拟电子学[M]. 北京: 科学出版社, 2003[7]老虎工作室.Protel99入门与提高（修订版）人民邮电出版社。
