图2 测量轴的温度传感器组成

2.接口电路

从温度传感器送来的信号进入放大器,放大器采用AD521 集成测量放大器,这种放大器具有高输入阻抗,低失调电流,高共模抑制比的特点,其增益可以在0.1-1000范围内调整,增益的调整不需要精密的外接电阻,各种增益参数已进行了内部补偿。它能很好的抑制由工频、静电和电磁耦合等引起的共模干扰和电源电压噪声,其放大电路原理如图3所示。

图3 信号放大电路原理图

其中4 脚和6脚为外接调零端,可外接10KΩ电阻,负电源调零,14和2脚为外接增益电阻,10和13脚为外接反馈电阻。系统具有零点误差补偿功能,单片机工作时先使输入端接地,经过测量放大电路、A/D和接口电路送到单片机的非零数据就是零点误差。并把获取的零点误差保存起来,然后再把每次采集数据与零点误差的差值作为有效采样值,消除系统的零点误差。

三、系统组成及测量原理

系统硬件电气原理如图4所示

图4 系统组成原理图

系统的硬件部分主要由前端输入电路、人机界面电路、CPU及外围电路组成。所需要的元器件有:CPU采用PHILIPS 80C552、EPROM为2764、传感器采用PT温度传感器(精度等级为0.5级,测量范围-80℃--+180℃)、AD521测量放大器、4片数码管、4x4键盘。