next up previous
Naprej: Postopek nastavljanja poteciometrov Gor: Senzorji in pretvorniki -- Nazaj: Naloga

Analiza vezja

 

 

Slika 1: Linearizacija mosticnega vezja

Iz slike 1 je razvidno, da lahko karakteristiko mosticnega vezja popravljamo z dvema spremenljivima uporoma. S potenciometrom, ki je vezan na izhod se popravlja predvsem ojacanje na sredini izhodne karakteristike. S potenciometrom, vezanim na referencno napetost pa se nastavlja doseg izhodnega obmocja .

Drsnika obeh potenciometrov skupaj z uporoma 12K tvorita sestevalnik napetosti, ki je z operacijskim ojacevalnikom vezanim kot sledilnik (buffer), ojacano zaradi velike tokovne porabe mosticnega vezja. Sestevalnik nastavlja napetost kot vsoto dveh napetosti:

 

Izhodna napetost je

 

kjer je K ojacanje instrumentacijskega ojacevalnika. Diferencalna napetost je nelinearna kljub temu, da so v mosticu uporabljeni samo linearni elementi. V mosticu imame en spremenljivi upor, katerega upornost se spreminja z enacbo

 

 

Slika 2: Diferencialna napetost mostica pri polni spremembi enega upora

Ce so vsi upori mostica enaki je funkcija napetosti (slika 2) enaka

 

kjer je x polozaj potenciometra. Iz enacbe (4) je razvidno, da funkcija izhodne napetosti ni linearna, ce ne uporabimo linearizacijsko vezje (slika 1).

Izhodno napetost linearizacijskega vezja izracunamo tako, da enacbo (1) vstavimo v enacbo (2):

 

Ce vstavimo enacbo pomika (4) v enacbo (5), lahko zapisemo izhodno napetost kot

 

Enacba (6) je linearna ce je izraz v imenovalcu, ki je odvisen od polozja enak nic. Pogoj je izvedljiv, saj so vsi izrazi konstantni

 

Izhodna napetost je tako popolnoma linearizirana

 

Stirica v imenovalcu podaja ojacanje mosticne vezave in jo lahko upostevamo v ojacanju K. Podobno bi lahko za nelinearno funkcijo izbrali

le da bi se pogoj spremenil na

Na sliki 1 je tudi razvidno, da s potenciometrom ne spreminjamo ojacanja sistema K ampak , kaj je po enacbi (8) ekvivalentno spreminjanju ojacanja.

V realnih sistemih funkcije napetosti mostica niso enake enacbi (4) ampak poljubno odstopajo. Vezje s slike 1 zagotavlja le linearizacijo mosticne vezave, ne pa tudi korekcijo nelinearnosti vhodnega potenciometra (senzorja). Ce je senzor linearen in so pomiki manjhni, je s tem tudi sprememba funkcije dokaj linearna. Tar pomeni, da lahko pri majnih pomikih in linearnih senzorjih opustimo vezje za linearizacijo.





Leon Kos
Tue Nov 7 11:14:08 GMT+0100 1995