一、電路設計:
1、化學傳感器驅動電路設計概述:
圖1-1 化學傳感器驅動電路設計圖
首先,無論是3引腳還是4引腳的化學傳感器,其中2個引腳必然是對電極(Cnt)和參比電極(Ref),由於電化學傳感器需要穩定的參考電壓,這里便需要制作一個恆定位儀電路使得兩個電極的電勢差恆定,保證傳感器能夠正常工作。
其次,在上述條件下,傳感器工作電極(Sens)會輸出一個微弱電流,經過電流轉電壓電路,使電流信號轉換成電壓信號,再經過一個濾波器,濾除無用的交流干擾信號,得到穩定的電壓值。
最后調節放大倍數,將電壓變化范圍限定在0到3.3V的范圍內,就可以送入到單片機進行AD采集。
2、恆電位儀電路設計
圖1-2 恆電位儀電路設計圖
(1) 原理說明:
圖1-3 電化學傳感器內部等效示意圖
(2) 參數設置:
3、電平保持電路
圖1-3 電平保持電路
(1) 原理說明
由於每次傳感器進入工作狀態,都需要大量的時間等待負反饋調節完畢,所以在不使用的時候將Ref和Sense端短接以減短負反饋調節的時間。
因此使用一個JEFT管,完成在斷電的情況下,使得Ref和Sens短路,供電的情況下,Ref和Sens短路的功能。
(2) 參數設置
4、電流轉電壓電路
圖1-4 電流轉電壓電路設計圖
(1) 原理說明:
(2) 參數設置
5、去參考電平電路及濾波器設計
圖1-5 電流轉電壓電路設計圖