(1)具体波形从滤波器可以看出输入波形的幅度为20mV,偏置电压值为0.25V,而输出波形的幅度则为2.4V,约为输入波形的幅度的100倍,与设计要求基本相一致。如图11所示输出波形为A通道,量程为2V/格。输入波形为B通道,量程为2mV/格。
(2)从图中我们可以看出:
a 幅频特性:
如图12,在截止频率158.7KHz处,幅频特性为3.024dB,在平直段则为6.032dB。3.024-6.032≈-3dB。
b 相频特性 :
由公式得抗混叠滤波器的截止频率。仿真结果(图13)中,相位在-90.17°处,频率为159.4KHZ,与理论值160KHz近似相等。
图11 输入输出波形图
图12 幅频特性图
图13 相频特性图
总结
本文在分析国内外压力测试系统发展现状的基础上,针对电阻应变式测压传感器设计了电桥的调平电路、信号放大电路、滤波电路以及电源电路。压力传感器输出信号非常微弱,难于测量和分析,测试结果误差较大,设计压力传感器的信号调节电路和恒压电源电路得到稳定、放大、不失真的输出信号有理论价值和实际意义。采用由X9C103、全桥电路以及附加适当的门电路组成自动调平电路;采用仪表放大器INA128为核心构成放大电路;采用放大器OPA340构成二阶低通滤波器;采用专用电源芯片构成恒压电源电路。使用Protel专用电路设计软件实现了电路设计,使用EWB电路仿真软件完成信号调理电路的仿真。仿真结果表明,放大电路实现了信号100倍的放大,低通滤波电路截止频率为159Hz,与理论值相同,从而验证了设计的正确性。将各模块进行综合,实现对压力传感器的调平、滤波和电源控制,并且绘制原理图,对该电路进行仿真。