基准电压简介
基准电压是指传感器置于0℃的温场(冰水混合物),在通以工作电流(100μA)的条件下,传感器上的电压值。实际上就是0点电压。其表示符号为V(0),该值出厂时标定,由于传感器的温度系数S相同,则只要知道基准电压值V(0),即可求知任何温度点上的传感器电压值,而不必对传感器进行分度。
基准电压计算方式
其计算公式为:
(其特性曲线如下图)
示例如基准电压;温度系数S=2mV/℃,则在50℃时,传感器的输出电压。这一点正是线性温度传感器优于其它温度传感器的可贵之处。
基准电压与系统的相关性
在要求绝对测量的应用场合,其准确度受使用基准值的准确度的限制。但是在许多系统中稳定性和重复性比绝对精度更重要;而在有些数据采集系统中电压基准的长期准确度几乎完全不重要,但是如果从有噪声的系统电源中派生基准就会引起误差。单片隐埋齐纳基准(如AD588和AD688)在10V时具有1mV初始准确度(0.01%或100ppm),温度系数为1.5ppm/°C。这种基准用于未调整的12位系统中有足够的准确度(1LSB=244ppm),但还不能用于14或16位系统。如果初始误差调整到零,在限定的温度范围内可用于14位和16位系统(AD588或AD688限定40℃温度变化范围,1LSB=61ppm)。
对于要求更高的绝对精度,基准的温度需要用一个恒温箱来稳定,并对照标准校准。在许多系统中,12位绝对精度是不需要这样做的,只有高于12位分辨率才可能需要。对于准确度较低(价格也会降低)的应用,可以使用带隙基准。
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±5V基准电压源电路图
10V基准电压电路图
图7-3是10V基准电压电路,稳压二极管采用温度补偿型1s2192,需要较大的偏置电流,约10mA。从电路输出端提供偏置电流,不电源变动的影响,工作稳定,另外,因偏置电流较大,所以接入电流放大管vT。
电路的输出电压vF由稳压管的稳定电压Vz和分压电路的电阻R2,R3y和RP1决定,VRF=vz{(R2+Ry+RP1)/(R3+RP1)],若流经R3和RP1的电流为lB-1mA,vz8.2v-8.3V,则R1=8.2,RP1=100。R2按(VRry-Vz》/l进行计算,计算出R3为-8.3V,则R1=8.2,RP1=100n。R2按(VRry-Vz》/l进行计算,计算出R3为vt)/lg=(10V-8.2V)/10mA×10-3=180
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