[实用新型]模拟传感器电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术和测量技术领域，具体涉及一种可模拟各类测试仪参数的模拟传感器电路。

背景技术

在工业测量场合，需要测量许多种要参数，如拉力、压力、应变、流量、温度、场强、语音、气体含量等模拟参数，这样在开发测量仪器时就需要有不同类型的传感器来实现对上述非电量的检测和变换。如果在试验阶段就购置多种传感器，必然增加了试验成本，使实验受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，制作方便，成本低廉，能够模拟多种参数的模拟传感器电路。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：该模拟传感器电路，具有四个阻值相同电阻组成的电桥，其特征在于：所述电桥具有两个电压的输入端和两个模拟电信号的输出端，在电压输入端依次串联有第一平衡电阻、可调电阻和第二平衡电阻，第一平衡电阻和第二平衡电阻的阻值相等，可调电阻的可调端串联有幅度调节电阻，幅度调节电阻的另一端连接信号输出的正极端。

上述技术方案中所述的电路的设计原理是：很多非电量如拉力、压力、应变、流量、温度、场强，气体含量等有很相似的特征，其变化规律基本相同。各种模拟参数在转换成电信号的过程中，变化规律都是线性的，即转换成的电压或电流信号与原始的自然信号之间是一元函数关系。假设x表示原始的自然信号，y表示经传感器转换以后的电信号，则y与x之间的关系可描述为y＝kx，式中，k转换灵敏度，其单位为mV/V。各种原始自然信号经传感器转换的规律是相同的，区别只反映在灵敏度k上，既只有k有区别。此模拟传感器可以模拟各中传感器对原始非电量信号的转换过程，对模拟传感器的要求是差分电压输出形式，输出电压的变化范围是-12mV～24mV。上述电桥的形式模拟传感器，其电压输出形式和变化范围符合以上要求。该技术方案为通用模拟传感器电路，该电路可以模拟产生以上各种传感器所输出的毫伏电压信号，输出电压为差分输出形式。从而省去了在开发初始阶段就要购买实际传感器的代价，为仪器仪表开发人员提供了方便、快捷、可靠的试验手段。

为验证上述模拟传感器的正确性，将本电路在Multisim软件上进行了仿真。从仿真的结果上看，可调电阻的阻值调到最大100％，其输出为-11.405mV，可变电阻的阻的值调到最小0％，其输出值为22.91mV。根据仿真结果可知，本实用新型模拟传感器的设计符合设计要求，在一套装置上实现了多种参数非电量到电量的转换，既降低了成本，又提高了工作效率，给测量人员带来很大的方便。

附图说明

下面结合附图结本实用新型的具体实施例作进一步详细的说明。

图1为本实用新型模拟传感器的电路原理图。

图2为可变电阻的阻的值调到最大的模拟传感器信号输出仿真图。

图3为可变电阻的阻的值调到最小的模拟传感器信号输出仿真图。

具体实施方式

如图1所示的模拟传感器，由4个1K的电阻(R1、R2、R3、R4)构成电桥电路，具有电压输入+5V的正极端a和零电势端b，还具有信号输出的正极端c和负极端d，在正极端a和零电势端b之间串联有5.1K的第一平衡电阻R5、10K的可调电阻R6和5.1K的第二平衡电阻R7，可调电阻R6的可调端串联有30K的幅度调节电阻R8，幅度调节电阻R8的另一端连接信号输出的正极端c。电桥电路用来模拟真实传感器中的4个应变片，4个电阻构成电桥电路，通过改变10K滑线变阻器的位置可以改变电桥的输出信号，从而模拟了真实传感器随环境的变化输出电压信号的过程，所述的模拟传感器的信号输出范围是-12mV～24mV。