16
В преобразователе напряжение-ток (рис. 1.7) входной сигнал e
2
поступает
на вход 4 XTR101, коэффициент преобразования определяется внешним пре-
цизионным резистором R
S
, величина начального смещения (стандартное зна-
чение – 4 мА) регулируется подстроечным резистором, подключенным к вы-
водам 1, 2, 14 микросхемы. Напряжение питания для преобразователя (24 В)
поступает через выходную сигнальную цепь.
Для резистивных датчиков, выходной сигнал которых пропорционален
изменению их сопротивления, предназначен преобразователь сопротивление-
ток (рис. 1.8). В этой схеме сопротивление датчика преобразуется в напряже-
ние на
входе 4 подачей эталонного тока 1 мА от внутреннего прецизионного
опорного источника тока (вывод 11). В остальном, свойства и назначение
элементов этого преобразователя аналогичны схеме на рис. 1.7.
Существуют различные датчики, требующие предварительного преобра-
зования сигналов из-за их малых уровней, нелинейности характеристик пре-
образования, специальных цепей подключения и т.п. Далее будут рассмотре
-
ны примеры преобразователей для подключения таких датчиков.
Высокочувствительный преобразователь для тензорезистивного моста
может быть построен на основе XTR106 (рис. 1.9). Тензодатчики, которые
применяют для измерения механических деформаций, обладают и малой
чувствительностью, и существенной нелинейностью характеристик. Обычно
группа этих датчиков образует измерительный мост. При измеряемой дефор-
мации одна часть тензорезистивных датчиков увеличивает сопротивление
, а
другая – уменьшает. Такое дифференциальное включение позволяет сущест-
венно облегчить формирование выходного сигнала.
В преобразователе с токовым выходным сигналом (рис. 1.9) напряжение
питания тензорезистивного моста поступает от внутреннего прецизионного
источника опорного напряжения микросхемы XTR106. Два дополнительных
операционных усилителя OPA2277 вместе с внутренними элементами
XTR106 образуют прецизионный инструментальный усилитель для выход-
ных сигналов тензорезистивного
моста. Коэффициент преобразования инст-
рументального усилителя регулируется резистором R
G
. Выходной ток преоб-
разователя формируется внешним биполярным транзистором. В этой и по-
следующих схемах для облегчения теплового режима работы микросхем
применяется внешний полевой или биполярный транзистор.
Преобразователи XTR112 и XTR114 рекомендуется применять для термо-
пар (рис. 1.10) и терморезисторов (рис. 1.11). Термопары требуют предвари-
тельного усиления их выходного сигнала (дополнительный усилитель
OPA2277, рис. 1.10). Преобразователь
для терморезисторов (рис. 1.11) по-
строен по классической схеме преобразователя сопротивление-ток.