如圖是濕度/頻率轉(zhuǎn)換電路。采用上述相同濕度傳感器,濕度為76%時等
效電容為500pF,電容相對濕度變化率是+1.7 pF/%。
電路中,A1是積分電路,其積分電流與濕度成比例。A2是產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓電路,A3是比較電路。
LTC1043的16腳斷開時,內(nèi)時鐘電路工作,工作頻率約為150 kHz。2腳與6腳短接時,濕敏電容C以負電壓充電。當(dāng)2腳與5腳短接時,電流流入A1的反相輸入端,其輸出電壓上升。重復(fù)以上過程,A1輸出為階梯波電壓。
實際上,當(dāng)濕度為0%RH時,濕敏電容C的容量不為0,因此要進行補償,而7、8與11腳以及12、13與14腳的開關(guān)電容就是為此設(shè)置的。
由于A2的反相作用,正電壓加到A3的反相輸入端,相當(dāng)于A2的反相輸入電 阻采用開關(guān)電容,進行溫度補償。由于電容C6(330pF),電容C4(470 pF)以及電容C5(0.01μF)的溫度系數(shù)相同,所以不受溫度變化的影響。另外,濕敏電容C的容量也不受溫度變化的影響。
由于A3反相輸入端電壓恒定,若A1輸出的階梯波電壓低于反相輸入端電壓,A3輸出為低電平;若高于反相輸入端電壓,則A3輸出為高電平,VT導(dǎo)通,C5通過VT放電,從開始狀態(tài)到C5放電終了的時間與階梯波的每一步電壓增加的大小成反比。這相當(dāng)于時鐘脈沖周期與在濕敏電容C中蓄積的電荷成比例,即與電容量成反比。重復(fù)以上過程,A1輸出的階梯波電壓等于A3反相輸入端電壓,A3輸出脈沖波。脈沖周期與濕敏電容量成反比,即頻率與電容量成反比。
先調(diào)整RP1(10 kΩ),使?jié)穸葹?%RH時輸出信號頻率為50 Hz;再調(diào)整電位器RP2(20 kΩ),使?jié)穸葹?0%RH時輸出信號頻率為900 Hz。全部調(diào)整好后,濕度為0~i00%RH時,輸出信號頻率為0~1000 Hz,精度為2%。
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如圖 濕度/頻率轉(zhuǎn)換電路