实验一opt实验报告上交（最新）

中国计量学院现代科技学院

实 验 报 告

实验课程：测控技术应用实践 实验名称：信号调理电路 班 级：电子102 学 号：1030331231 姓 名：黄林杰 实验日期：2012.11

一．实验原理与实验内容

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设计非接触式温度传感器（OTP-538U）的信号调理电路

1） 设计相应的放大电路，使得被测温度范围相应的输出电压在0~5V之间 2） 设计相应的滤波电路，消除工频干扰与高频干扰 3） 考虑线性化问题 4） 考虑温度补偿 实验要求：

1 完成电路设计

1.1 优先采用Protel等专业绘制软件

1.2 若会Multisim等仿真软件，可将结果 直接仿真输出

2 完成实验报告

2.1 实验报告必须有完整的设计说明 2.2 电路设计参数选择与计算过程

二．实验仪器

电脑 Protel软件

1

三．实验数据记录

1．传感器简介

非接触式温度测量； 零功耗；电压输出，

易于测量；

宽温度测试范围（-20‘c—100’c）

2． OTP-538U 在室温下（25’C）输出特性

图2.3

2

查表可得当在70。C下的电压为1.99mV 在90。C下，其输出电压为3.09mV

四．实验数据分析与结论

1.反向加法器原理图：

i3 ui3 Rif Rf 3 ui2 R2 i2 u- Δ ∞ i1 R1 i1 + + u0R’ 输入信号均加入反向端

平衡电阻R’=R1//R2//R3//Rf 若取R1=R2=R3=R，则 R

ufo??(ui1?ui2?ui3)

R综上可得:我们的反向放大电路为:

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2. 低通濾波器原理

为降低热电堆输出讯号的高频噪声，本专题选用主动式二阶低通濾波器，其原理如下

图2.15 二阶低通濾波器

图2.16 二阶低通濾波器波德图

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By KCL：

（式2）

（式3）

将（式2）代到（式3）中得转移函数：

截止频率：

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增益 Gain =1

由以上理論，观察示波器上的频率后，最后我们设计截止频率为f3db=40Hz。 因此，电阻值R5=100k R6=20K R7=5k R8=20k C 3=0.1uF 1 ，C4 =0.1uf

3.1完整电路图：

五．思考题

1.为何要做温度补偿?

解：传感器在环境温度0 C ，目标温度0 C ~ 50 C下的电压输出曲线为0 mV ~1.8 mV。但由于热电堆传感器的冷端接点易受环境温度的影响，而造成输出讯号的漂移，如图2.10 所示，由此可得知当环境温度改变时，传感器的输出讯号就会跟着改变，所以在设计上必须将环境温度所造成的讯号变动补偿回环境温度为0 C 的电压输出曲线，以利后续作讯号处理的部份.

考虑到我们是在室温下做的测量，我们需要补偿的电压为0.8mV，上图可知第5条曲线即为25‘C下的传感器输出讯号曲线，故由图表2.3可知当环境为70～90’C ，时其输出电压为2.0～3.0mV

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gmx7.html