使用反对数转换器线性化二氧化碳传感器
加入技术交流群
本设计实例针对该线性化问题给出了一种纯硬件的解决方案，该解决方案电路简单、成本低廉，并且便于调整、精确度高。输出信号可以直接抵达面板表或微控制器，无需对数或反对数计算等复杂的数据操作。
本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/201612/326347.htmMG-811传感器可以测量400～10,000 ppm(0.04%～1%)范围内的二氧化碳浓度。图1显示了传感器的传递函数。图中数据点来源于MG-811数据手册，线条和方程式由微软Excel的曲线拟合工具生成。
图2为所设计的电路，它使用了一个四运算放大器和一对匹配晶体管。IC2A和IC2B形成一个调理电路，为传感器提供高输入电阻，去除来自传感器响应的265mV偏置，并放大产生的信号。其目标是将传感器响应调整为VS=lnC(C为二氧化碳浓度)的形式，使反对数转换器(由IC2C、IC2D和匹配晶体管构建，详见参考文献2)能够实现elnC=C的恒等式，由此得出VOUT与二氧化碳浓度间的线性关系。IC1电压参考为2.5V，因而电路可与其他需要5V而非6V电源的气体传感器共同使用，例如Figaro公司的TGS4161。请注意，传感器会吸收大量电流。
该电路仅需一个满量程调节器(R11)即可完成校准。精确度为±0.3%(见图3)，可良好匹配3.5位面板表，并且大大优于这种传感器的期望精确度。
评论