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2014—2015学年第3学期 传感器课程设计实习报告

专业班级 姓 名 学 号

报告日期 2015年7月20日

传感器课程设计暑期实习报告

第一部分 变送器电路实验

一：实验仪器和设备

DT9208万用表一只、＋5/24V直流电源一台、万能电路板一块、镊子一只、导线若干、XTR106等芯片、常用电子元器件若干。

二：实验步骤

2、了解电阻式传感器原理、测量转换线路。

把压力、温度、流量、液位等物理信号转换成电阻值变化的传感器，电阻式传感器具有结构简单、输出精度高、线性和稳定性好的特点。主要包括电阻应变 式传感器、压阻式传感器等。

测量转换线路：桥路电阻（以应变片式压力传感器为例）

图 1全桥式应变片测量电路

当作用在应变片上的压力发生变化时，其阻值也随之发生变化，从而引起输出电压的变化，其中R1和R3、R2和R4的阻值变化方向一致（变化方向如上图所示）。

3、阅读XTR106芯片厂家英文资料，掌握其工作基本原理。

XTR106 是高精度、低漂移、自带两路激励电压源、可驱动电桥的 4 ~ 20 mA两线制集成单片变送器,，它的最大特点是可以对不平衡电桥的固有非线性进行二次项补偿,。它可以使桥路传感器的非线性大大改善,，改善前后非线性比最大可达 20：1。

4、分析图3电路的工作原理。

图2 XTR外部电路连接示意图

原理：通过改变电阻的阻值，使桥路产生相应的mV级压差，桥路的输出分别连到运放的两个正输入端，经运放以后产生V级电压差。运放的输出再进入到XTR106芯片进行线性化调整（阻值和输出电流值之间）之后产生4~20mA电流输出。其中桥路需要的5V和运放需要的5.1V供电电压由XTR106芯片提供，而XTR106芯片需要的24V供电电压由实验台提供。

5、利用万能电路板搭建上述电路，要求分部分搭建，分成电阻桥路部分、差动放大部分、XTR本体部分，要求对前两部分电路线进行测试，确认符合相关要求时方可接入第三部分电路。

在本案例中，我们完成桥路和差动放大部分的搭建后，对桥路和差动放大部分进行了测试。

当电桥平衡时：

桥路部分：，桥路的两端分别都有电压，但桥路输出为零。

差动放大部分：输入分别对应桥路两端的电压值且相等，输出为零。 电桥不平衡时：

桥路部分：桥路的输出不为零，最大时压差为0.6mV。

差动放大部分：对压差进行放大后产生V级压差，本案例中，我们的放大倍