用数字电位器实现自动调零的一种方法

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数字电位器

数字电位器1. 简介数字电位器，也称为数字可变电阻器，是一种电子元件，可通过输入数字信号来控制电阻值的大小。

它是传统电位器的数字化版本，通过数字输入控制器（比如：微处理器、FPGA等）来调节电阻的数值。

数字电位器广泛应用于模拟电路、数字电路和通信系统等领域。

数字电位器的基本原理是通过调节开关阵列的开关通断情况来改变电阻的数值。

开关阵列通常由多个独立的开关组成，通过一个二进制编码的数字信号来选择需要通断的开关，从而改变电位器的电阻值。

2. 结构和工作原理数字电位器通常由以下几个主要部分组成：2.1 电阻元件电阻元件是数字电位器的核心部分，它决定了电位器的电阻范围和分辨率。

常见的电阻元件包括电阻网络、可调电阻等。

2.2 开关阵列开关阵列是用来控制电阻值的关键部分，它通常由多个开关组成。

每个开关可以独立地控制一个电阻单元的通断情况。

开关阵列的结构和排列方式会影响数字电位器的性能和特性。

2.3 数字编码器数字编码器用于将输入的数字信号转换为对应的开关控制信号。

常见的数字编码方式有二进制编码、格雷码等。

数字电位器的工作原理如下： 1. 输入数字信号经过数字编码器产生对应的开关控制信号。

2. 开关控制信号驱动开关阵列中的开关进行通断操作。

3. 根据开关阵列的通断情况，电阻元件的电阻值发生相应的改变。

4. 输出电路读取电位器的电阻值并进行相应的处理。

3. 应用数字电位器在电子工程领域有着广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：3.1 模拟电路中的电压和电流调节数字电位器可以通过改变其电阻值来调节模拟电路中的电压和电流大小。

通过精确控制数字输入信号，可以实现对电路参数的精确调节。

3.2 数字电路中的电压参考数字电路中常需要精确的电压参考值，数字电位器可以用作电压参考源。

通过调节电位器的电阻值，可以实现对电路中的电压参考值的调节和校准。

3.3 通信系统中的增益和衰减控制数字电位器可以用于调节通信系统中的信号增益和衰减。

数字电位器的原理与应用

数字电位器的原理与应用1. 什么是数字电位器数字电位器（Digital Potentiometer）是一种可编程的电阻器，它可以模拟传统的机械电位器，但具有更高的精度和可编程功能。

数字电位器提供了一种数字控制方式来改变电阻值，使得电路调节更加灵活和精确。

2. 数字电位器的原理数字电位器的原理基于模拟信号转换为数字信号的思想。

简单来说，数字电位器由电压调节器、控制逻辑和电阻网络组成。

2.1 电压调节器电压调节器是数字电位器的关键组成部分，它可以将输入的电压信号转换为有效的控制信号。

电压调节器可以将输入电压分成多个离散的电平，并通过控制逻辑来选择输出。

这种方式可以实现电阻值的精确调节。

2.2 控制逻辑控制逻辑是数字电位器中的控制中心，它接收外部的数字控制信号，并将其转换为电阻值的变化。

控制逻辑通常由微控制器或FPGA实现，可以根据需要编程，实现各种功能和算法。

2.3 电阻网络电阻网络是数字电位器的核心组成部分，它由一系列离散的电阻单元组成。

电阻网络可以通过调整电阻单元的开关状态来改变总的电阻值。

通过控制逻辑的指令，电阻网络可以实现电阻值的调节。

3. 数字电位器的应用数字电位器由于其可编程性和精确性，在各种领域得到了广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域：3.1 模拟信号调节数字电位器可以用于模拟电路中的信号调节，如音频放大器、滤波器等。

通过调整数字电位器的电阻值，可以实现对信号的增益、频率响应等参数的调节，从而实现音频信号的精确控制。

3.2 数字控制电路数字电位器可以用于数字控制电路中，如数字电源、自动控制系统等。

通过数字电位器的电阻值调节，可以精确控制电路的参数，实现高精度的数字控制。

3.3 数字电位器阻值校准数字电位器可用于阻值的校准和测试。

在一些测量系统中，数字电位器可以用来调节信号源的输出，以完成对测量设备的校准。

数字电位器的可编程性保证了校准过程的精确性和稳定性。

3.4 数据传输数字电位器也可用于数据传输中，如数字通信、存储器等。

电位器调零方法

电位器调零方法
《电位器调零秘籍，包教包会啦！》
嘿，朋友！今天咱来唠唠电位器调零这档子事儿，这可是个超有用的技能哦！
首先啊，咱得把电位器找到，就像找你丢了的宝贝钥匙一样，可别找错啦！找到后，好好看看它，熟悉熟悉它的模样。

接下来，就是关键步骤啦！就像给它来个特别的“按摩”。

想象一下，电位器就像是个有点小脾气的家伙，咱得好好哄哄它。

把电位器的调节旋钮轻轻转动，就像在给它挠痒痒，要温柔点哦，可别太粗暴，不然它会“生气”的。

然后呢，准备好你的测量工具，就像战士准备好自己的武器一样。

这时候，你就可以开始测量电位器的输出啦。

看着那些数值，就好像是在看它的心情指数一样。

要是数值不对头，别急，咱继续调整。

这就像是哄女朋友一样，要有耐心。

慢慢地转动旋钮，一点点地调整，直到那个数值乖乖地达到你想要的状态。

哎呀，我跟你说，我有一次调电位器的时候，那可真是状况百出啊！我一开始没找对电位器，还在那傻乎乎地调半天，结果发现根本不是我要调的那个，你说搞笑不搞笑！还有一次，我太着急了，用力过猛，差点把旋钮给掰下来了，把我给吓得呀！
不过别怕，只要按照我说的来，肯定能调好。

在调的过程中，要时刻注意那个数值的变化，就像盯着股票走势一样紧张又刺激。

调零完成后，别忘了再检查检查，就像考试完了再检查一遍试卷一样。

确定没问题了，那就大功告成啦！
你看，电位器调零其实并不难吧，只要你有耐心，有细心，就肯定能搞定。

就像那句话说的，世上无难事，只怕有心人嘛！
朋友，赶紧去试试吧，等你调成功了，记得来和我分享分享你的喜悦哦！哈哈！。

ad5254数字电位器工作原理

ad5254数字电位器工作原理小伙伴们！今天咱们来唠唠AD5254这个数字电位器呀。

这玩意儿可有点意思呢。

AD5254是一种数字控制的电位器，就像是一个超级智能的可变电阻。

咱们先从它的基本结构说起哈。

它就像一个小盒子，里面藏着好多电路元件的小秘密。

这个数字电位器呢，有好几个重要的部分。

它有一些引脚，就像小触角一样，和外部的电路连接起来。

这些引脚可是起着非常关键的作用的，就像桥梁一样，把AD5254和其他电路小伙伴连接起来，让它们可以互相沟通、传递信号。

那它到底是怎么实现像传统电位器那样改变电阻值的功能的呢？这就很有趣啦。

传统的电位器呢，是通过一个滑动的触头在电阻体上滑动来改变电阻值的。

而AD5254这个数字电位器呢，它是靠数字信号来控制的。

想象一下，就像是有一个小魔法师在里面，根据你给它的数字指令，来调整它的等效电阻值。

这个数字指令就像是魔法咒语一样。

AD5254内部有一些特殊的电路结构，这些结构可以把接收到的数字信号转化成对应的电阻值变化。

比如说，你给它一个特定的数字代码，它就会让内部的一些开关或者电路连接方式发生改变。

这就好比是在一个复杂的迷宫里，根据你给的提示，改变里面的通道一样。

它可能是通过控制内部的晶体管或者其他电子元件的导通和截止状态，来实现对等效电阻的调整。

它的工作还和它的存储功能有关系呢。

这个数字电位器可以记住你给它的设置。

就像一个小宠物一样，你教它一个小技能，它就会一直记着。

这是因为它内部有存储单元，这个存储单元就像是它的小脑袋，把你之前设定好的电阻值对应的数字信号保存起来。

这样下次它工作的时候，就可以直接按照这个记忆来调整自己的电阻值啦。

而且呀，AD5254在很多电路里都能发挥大作用。

在音频电路里，它可以用来调整音量大小。

你想啊，当你在听音乐的时候，通过给AD5254发送不同的数字信号，就可以轻松地改变声音的大小，就像你有一个魔法遥控器一样。

在一些传感器电路里，它也能派上用场。

电容式加速度计的电路设计_改1234

毕业设计电容式加速度计的电路设计系别：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：职称：年月日电容式加速度计的电路设计摘要20世纪80年代，随着微电子技术、半导体集成电路工艺的日益完善，人们开始把IC 制造技术引用于精密机械制造，出现了微机械、微型传感器、微型执行器等微机械制造技术。

微机械电容式加速度计是人们广为关注、竞相开发的一种微型加速度计。

其中，加速度计的类型有压阻式、压电式和电容式等多种。

其中，电容式加速度计具有测量精度高、温度效应等优点。

随着MEMS(Micro Electro Mechanical Sys-tem)技术的发展，采用静电力驱动、电容变化检测位移的电容式MEMS加速度计因具有结构简单、动态响应快、分辨率高、温漂低等优点，应用越来越广泛。

采用闭环差动结构的电容式加速度计可进一步提高灵敏度，减小非线性误差是目前实现高性能加速度计的一个有效途径。

电容式加速度计为一种重要的惯性器件，在汽车、消费电子、惯性制导等方面有广泛的应用前景。

性能指标的提高一直是微机械加速度计领域的重要研究方向。

其中，检测电路的性能对加速度计整体性能也起着日益重要的决定作用。

本文主要针对电容式加速度计的噪声以及闭环检测电路和自动校零技术等作为主要的分析方向，这对于电容式加速度计的工程化和未来的发展方向具有一定的参考意义。

论文的研究方向：（1）机械加速度计的分类。

有压电式、压阻式、电容式等。

（2）电容式加速度的噪声分析。

（3）电容式加速度计的闭环检测电路分析。

（4）电容式加速度计的自动校零技术分析。

关键词：电容式加速度计；分辨率；惯性器件；噪声；自动校零CAPACITIVE ACCELEROMETER CIRCUIT DESIGNABSTRACTNineteen eighties，with microelectronic technology，semiconductor integrated circuit technology is increasingly perfect，people began to use IC manufacturing technology used in precision machinery manufacturing，appeared a micromechanical，miniature sensors，micro actuators and other micro machinery manufacturing technology. Micro mechanical capacitive accelerometer is widely concerned，competing in the development of a kind of micro accelerometer. Among them，the accelerometer of the type having piezoresistive，piezoelectric transformer and capacitor etc.. Wherein，capacitive accelerometer has high measurement precision，temperature effect and other advantages. With the MEMS ( Micro Electro Mechanical Sys-tem ) technology development，using the static electric power driving，capacitance change detection displacement capacitive accelerometer MEMS because of its simple structure，quick dynamic response，high resolution，low temperature drift，is applied more and more extensively. Using a closed-loop differential capacitive accelerometer can further improve the sensitivity，reduced nonlinear error is present to realize highperformance accelerometer in an effective way. Capacitive accelerometer is a kind of important inertial device，in the automotive，consumer electronics，inertial guidance has extensive application prospects. Performance improvement of MEMS accelerometer has been is an important research direction in the field. Among them，detecting circuit for accelerometer performance overall performance also plays an increasingly important role in the decision.Research direction:(1) the classification of mechanical accelerometer. A piezoelectric type，pressure resistance type，capacitance type.(2) a capacitive acceleration noise analysis.(3) capacitive accelerometer s detection circuit analysis.(4) capacitive accelerometer auto zero calibration technology analysis.Key words: capacitive accelerometer; resolution; inertial device; noise; automatic zero adjustment目录1 绪论 (1)1.1机械加速度计的基本原理 (1)1.1.1加速度计的性能指标 (2)1.2加速度计的分类 (3)1.2.1电容式加速度计 (3)1.2.2压电式加速度计 (4)1.2.3压阻式加速度计 (4)1.2.4隧道式加速度计 (5)1.3应用 (5)2 电容式加速度计的噪声分析 (6)2.1.1基本组成 (6)2.1.2工作原理 (7)2.2电容式微加速度计噪声建模 (7)2.2.1机械热噪声 (7)2.2.2电路噪声 (8)2.2.3噪声计算 (10)2.2.4实验结果分析 (10)2.3结论 (12)3 电容式加速度计的闭环检测电路分析 (12)3.1三明治结构加速度计检测原理 (12)3.2双端反馈闭环检测电路设计 (13)3.2.1高对称激励信号源 (14)3.2.2同步相敏解调的带通作用 (17)3.2.3双端反馈静电力平衡回路 (17)3.2.4实验结果与讨论 (18)3.3结论 (19)4 电容式加速度计的自动校零技术分析 (20)4.1加速度计结构和静电力调零原理 (20)4.2自动调零电路的设计 (21)4.2.1数字电位器MAX4502的工作原理 (21)4.2.2自动校零接口电路及其实现 (22)4.2.3实验结果 (23)4.3结论 (24)5总结与展望 (24)参考文献 (25)致谢 (26)闽南理工学院毕业设计第1章绪论1.1 机械加速度计的基本原理加速度计的测量原理基于牛顿第二定律:物体受到的合力等于其质量与加速度的乘积。

数字可调电位器在自动化测试中的应用研究

ｄｉｇｉｔａｌａｄｊｕｓｔａｂｌｅｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ；ｒｅｓｉｓｔｏｒａｒｒａｙａｕｔｏｍａｔｉｃｔｅｓｔ；ｖｏｌｔａｇｅｉｆｎｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ
ｖｏｌｔａｇｅｉｆｎｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈｄｉｇｉｔａｌａｄｊｕｓｔａｂｌｅｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ．Ｗｉｔｈｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃａｎｂｅ
ＱＩＳｈｉ－ｊｕ，ＷＡＮＧＳｈｕ — ｈｕ
（ＴｈｅＳｅｃｏｎｄＡｒｔｉｌｌｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ 吼７１００２５，Ｃｈｉｎａ）
第２２卷第６期
Ｖｏ１．２２Ｎｏ．６
电子设计工程
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１４年３月
Ｍａｒ．２０ｌ４
数字可调电位器在自动化测试中的应用研究
齐世举．王书湖
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｌｏｗｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅｔｏｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｉｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｄｊｕｓｔａｂｌｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｔｈｅ

一种采用DAC0832实现程控调零与放大的方法

三程控调零与程控放大软件
软件是实现程控调零与程控放大的重要内容。程控放大的软件比较简单 ,只需向相应的 DAC0832 的口地址写入数据即可。图 4 是程控调零程序的流程图。图中首先设置程控放大器的放大倍数为 1 ,其目的是为了防止送到 8098 的信号溢出 ,而不能测量系统中的真实偏移量。8098 的 A/ D 位数是 10 ,当输入信号为 2. 5V 时 ,A/ D 结果为 512 ,因此 ,当调零结果为 512 ,就表明系统已经调零。由于调零电路的调零精度受稳压管的电压和 D/ A 转换的位数决定 ,所以 ,实际上一般不能完全调整到零 ,而是接近于零 ,也就是 A/ D 结果接近于 512 。当调零结果满意后 ,再设置程控放大器的放大倍数 ,就是能实现对信号的正确测量。微调零
图 4 程控调零软件框图
四结论
采用 DAC0832 实现程控调零和放大具有使用方便、可靠的特点 ,特别是程控放大电路 ,没有大量的外部电阻 ,而且程控的级数也较多。该系统已经成功地应用于汽车安全气囊的车载数据采集系统中 ,实现了采集系统中不允许有任何手动调节元器件的要求。
(收稿日期 : 97 ,6 ,9)
放大器的调整一般是为了改变测量信号的量程通过手动量程的选取能够实现对不同动态范围承担信号进行测量但是当信号的变化范围较大而且又希望测量信号中小信号部分时采用较小的量程就导致大信号溢出采用较大的量程就会导致小信号分辨率低不能同时测量小信号和大信号
康泰电子公司 (010) 62329880/ 1
《微计算机信息》1997 年第 13 卷第 5 期
图 1 程控调零电路差值放大器将来自 D/ A 转换的信号和需要调零的信号相减 ,实现调零的目的。程控调零电路的满量程非线性误差和调零时间都由 DAC0832 所决定 , DAC0832 的电流建立时间是 1μs ,满量程非线性误差是 0. 05 %。图 2 是采用 DAC0832 实现程控放大的电路原理。该电路利用 DAC0832 内部的电阻网络和放大器 L F356 实现了程控放大的目的 ,放大倍数可以从 1 到 128 逐步调整。设 DAC0832 锁存的数据为 D ,则放大倍数为 :255/ D ,D 的变化范围是 2 到 255 。

数字电位器使用方法

数字电位器使用方法数字电位器是一种常用的传感器，它采用了数字技术，能够检测出变化中的物体的电位变化，给出一个准确的数字值，常用于控制系统中。

这类电位器有很多种类型，主要有单通道数字电位器、分压数字电位器和带ADC的电位器。

二、工作原理数字电位器的工作原理是通过一个可调的电位器来检测变化中的电位变化，然后通过一个外部读数装置将变化的电位数字值进行采集，然后再将读数数字值通过一定的转换规则转换成一个准确的数字值。

三、通用参数数字电位器的技术参数是控制系统必不可少的要求，它的主要技术参数有量程、精度、分辨率、温度系数、工作电压和使用温度等。

前面提到的量程是指这类电位器的可检测的最小到最大的电位变化范围；精度是指在检测的数字值和实际的数值之间的差异；分辨率是指每次检测出的电位变化值的最小变化量；温度系数是指电位器在不同工作温度下对电位变化值的影响程度；工作电压是指使用数字电位器时电位器工作所需要的电源电压；使用温度是指电位器在工作时允许的最高温度。

四、安装方法数字电位器的安装主要包括安装环境的控制、接线、测量安装调试等，首先，在安装数字电位器之前，需要提前对环境进行控制，以确保检测准确度；其次，安装数字电位器时，要确保电位器的防水、防尘、防湿等的接线；然后用有源对地电源，对有源接点N、中间接点E和对地接点E进行接线，然后再把电源电压接入变压器；最后，进行测量安装调试，确保电位器检测的精度。

五、应用数字电位器主要用于控制系统中，它可以检测出变化中的物体的电位变化，给出一个准确的数字值，可以帮助控制系统更准确的检测变化，并为控制系统提供必要的数字值。

数字电位器的应用非常广泛，可以应用在机床控制、发动机燃油控制、空调系统控制等系统中。

六、功能特性数字电位器具有一些优秀的功能特性，主要有：（1）可以检测出精度高达0.01°，提供准确的数字值。

（2）电位器外壳采用金属材质，具有良好的防水防尘和抗腐蚀性能。

【doc】基于数字电位器的电子水平仪自动调零方法

基于数字电位器的电子水平仪自动调零方法中文核心期刊’微计算机信息>(测控自动化)2005年第21卷第12-1期基于数字电位器的电子水平仪自动调零方法MethodofAutomaticZeroAdjustinGradienterUsingDigitalPotentiometer (1.青岛中国海洋大学;2.青岛中国科学院海洋研究所)高云炜姬光荣尹学明Gao,Y unweiJi,GuangrongYin,Xueming摘要:零点漂移是所有传感仪表都必须考虑的一个问题,本文基于所设计的电子水平仪.提出了一种用单片机控制数字电位嚣实现水平仪自动调零的方法,并给出了硬件设计电路和软件控制流程.实验表明该方法能够快速有效地实现仪表系统的自动调零.关键词:数宇电位器;电子水平仪;自动调零中圈分类号:TP368.2文献标识码:A文章编号:lo08-o570(2005)12—1_ol加一03Abstract:Zerodriftisasensitiveissueforallmeasurementin—struraents.Inthispaper,anewmethodofautomaticzeroadjnst basedOilthedidtalpotentiometercontrolledbyMCUinallelectronicgradientersystemisproposed,thecircuitdiagramand theeontrolflowofsoftwareareputforwarda.swel1.Experiments showthatitcanrealizezeroadjustautomaticallyandrapidly, KeyWords:DigitalPotentiometer;ElectronicGradienter;Au- tomaflcZeroAdjust1引言自动化测量仪表中所涉及的传感器有力敏,热敏,光敏,磁敏等多种类型.由于传感器的特性会随着时间,温度以及环境的变化而变化,同时电路系统中元器件参数的离散性和温度漂移等也会导致输出零点发生偏移.因此,测量仪表的零点调整是一个十分重要的问题.传统的仪表调零大多采用在控制面板上安装机械电位器进行调整.为实现精确调节,必须采用体积较大的多圈精密电位器,通过手动旋转电位器实现零点调整.这种方法不仅操作麻烦,也不利于实现传感仪表的小型化和便携式.本文结合所设计的电子水平仪提出一种基于数字电位器和单片机的仪表数字调零方法,可以快速准确地实现仪表自动调零.2数字电位器数字电位器是利用微电子技术制成的集成电路,具有调节准确方便,使用寿命长,受环境影响小,性能稳定等优点,是一种理想的数字控制式微调电阻器件.本文在设计和实验中采用的是Xicor公司的x9cl02/103/1O4,503系列数字电位器.这是一种固态非易失性数字电位器,图1是其引脚配置图.高云炜:硕士研究生国家自然科学基金课题(69972019)资助DIP,SOIC图1X9C1021103/104/503的引脚配置图该系列产品均包含有100个电阻单元阵列,带温度补偿,在每个单元之间和任一端都有可以被滑动单元访问的抽头点.滑动单元的位置由蕊,u/和三个输入端控制..是数字电位器的片选端,只有Cs置低,X9C104才被选中,才能使U/ff和输入端接受信号.u/是记数器的增减方向位,u/为高时记数器的值增加.而u/_D为低时记数器的值减少._N相当于数字电位器的时钟,在其下降沿时将增加或减少计数器的值(这取决于u输入端的状态),使滑动端的位置沿电阻阵列移动.滑动端的位置可以被储存在非易失性的存储器中,在下一次上电时可以被重新调用.x9C102/103/l04l/503系列数字电位器是低功耗CMOS电路,电压3—5V,触发电流1～3mA,静态电流500uA.VdRVJR分别是电位器的两个端点,可以承受的电压为一5～+5V.Vw/Rw是数字电位器的滑动抽头.对应于机械电位器的滑动端.3电子水平仪的基本原理图2水平仪原理框图水平仪是一种小角度测量仪器,工业生产中广泛应用于测量平面的倾斜度,工业零件的相互平行度.以及机床的直线度等.传统的气泡式水平仪易受人的视觉误差,气泡边缘的光聚散效应等影响而难以达到较高测量精度.本文设计的是一种采用差动电容传感中国自控网:http:I/一140—360元,年邮局订阅号:82-946传感器与仪器仪表器的电子水平仪,突破了传统水平仪的局限,其硬件原理框图如图2所示.主要由激励源,检测电路,前置放大,放大检波,MD转换,自动调零,温度补偿,微处理器以及LCD显示器等组成.4自动调零实现采用温度特性良好的精密电阻与差动电容传感器来组成阻容电桥,两个精密电阻的参数选择尽量完全匹配.电桥的不平衡输出电压U与激励源电压U 之间的关系为2”,lU2一11×j∞clj∞c:U,一×:U,.=,一———×——=,?—L—±_,C1+c2jO-k21C2:.尘二;.一-Art,.,尘一—兰d(1,d+Add—Ad其中d一电容两极板之间的距离;△d一电容两极板问距离的变化量;∞—激励源角频率;e一电介质常数;电容极板面积;u.一激励源电压;u厂电桥不平衡电压输出.由式(1)可以看出,在激励源不变的条件下,电桥不平衡输出电压I1与△d成一简单的线性关系.理论上讲,当把水平仪置于绝对水平面上时,电桥平衡,水平仪的倾斜度示数应该为零,但是实际上水平仪往往有一定示数,这主要由两个原因引起:第一,温度对传感器的影响,在小角度测量中,温度对电容传感器的电介质的影响几乎与信号具有相同的量级;第二,电路元件参数的离散性和集成运放的温漂影响.基于此,设计中首先通过软硬件结合的方式对温度进行了补偿,采用线性温度传感器作为测温元件,并结合单片机从软件上进行温度补偿,这样每次测量时由于温度对传感器的影响可以进行有效的消除.针对由运算放大器内部的噪声和温漂以及电路中其它元件的参数变化等引起的零点漂移,在设计中运用单片机和数字电位器在放大检波环节进行自动的零点调整.为了确保准确度,水平仪每次测量前,首先要进行零点调整,而且应该是在绝对水平面上进行.但是实际操作时,绝对水平面的提供有很大的困难,因此, 在设计中我们采用的方法是在调零时把传感器的输出信号进行短接,这就相当于在标准水平面上进行调零.4.1自动调零硬件电路设计图3是自动调零系统及其相关部分的原理图.为了提高水平仪的精度,在硬件方面,我们选择高性能的精密元器件,特别是传感器部分和前置放大电路, 采用精密贴片电阻和电容传感器组成阻容电桥,前置放大部分采用高输入阻抗,高共模抑制比,低温漂的集成运算放大器,而且对传感器进行温度补偿.即使这样,在精密测量中,零点漂移往往仍不可避免,因此.在放大检波环节的集成运放的输入端引入由单片机控制的数字电位器进行零点自动调整.调零时,将水平仪放在被测平面上,按下图中所示的调零开关SW—PB,系统将自动进行零点调整,当显示倾斜度为零时,使开关复位,完成调零.图3自动调零系统原理图单片机A T89C51的三条口线与数字电位器的三个控制端相连,数字电位器的两个固定端接参考电压“Ref+”和”Ref-”.在前置放大电路中采用低温漂,高共模抑制比的运算放大器后,当把传感器输出信号短接后对水平仪进行校准时.由于运放的温漂及其他元件参数的影响而导致的前置放大输出误差是很小的, 所以数字电位器的两个固定端的参考电压范围不需要很大,但是与前置放大的增益有关,一般在几毫伏到数十毫伏.需要经过实验来确定.误差电压信号经过放大以后进入AID转换,单片机可以根据电压信号的大小控制数字电位器自动进行调零.由于数字电位器X9C104是100级可调的,适当选取数字电位器两端的参考电压”Ref+”和”Ref_”,便能够保证在满足给定精度的条件下实现自动调零.从根本上说,这种零点调整就是在阻容电桥平衡时,把前置放大器的微小输出误差信号给抵消掉.假设调零状态下前置放大的输出电压为Ui,数字电位器的滑动端电压为U,集成运放ICL7650的输出电压u0与U和U的关系为:=-R,//C1?(+)(2)所谓调零就是使得uo=0,有:一R3Ux”(3)一百”r(3)另外,由于数字电位器的输出电流不是很大,只有l～3mA,设计中进行了扩流,即是图中运放A的功能.4.2单片机控制软件设计根据自动调零原理.按下调零按钮之后,单片机电话*************,62192616(T/F)l’现场总线技术应用200例>I/-中国自控网:’田自控嘲邮局订阅号:82—946360元/年一141—匦垦堕亟耍垂亘圈中文核心期刊《微计算机信息)(测控自动化)2005年第21卷第12.1期进入调零子程序进行自动调零.自动调零程序框图如图4所示.图4自动调零程序框蚓自动调零时.为了尽量缩短调零时间.在满足给定精度的前提下,我们将判别A/D转换的输出是否为零改成判定其输出是否在零值附近的某个小范围内(LSB/2).LSB是A/D转换的最低有效位.当A/D转换的输出高于正的上限,就控制数字电位器使其输出电位下降;反之,逆向调节,直至输出值在设定范围内,自动调零结束.5结束语基于单片机和数字电位器的电子水平仪自动调零方法.能随时实现自动准确调零,相对于传统的机械电位器人工调零方法,能够有效缩短水平仪的稳定时间,并且可以改善传感器仪表的数字板结构.这种自动调零方法可以在其他便携式数字仪器仪表上进行推广应用.参考文献:[1]x9c104数据手册.Xieor公司,2003.[2]杨光友,周国柱,陈定方.数字电位器在平衡电桥测量中的应用fJ].仪表技术与传感器,2004.第5期:30—31.作者简介:高云炜(1980一),男,汉族,中国海洋大学信号与信息处理专业硕士研究生;E—mail:gY—wei—****************;姬光荣(1953一),男,汉族,本科学历,中国海洋大学信息科学与工程学院教授,博士研究生导师.(266071青岛中国海洋大学信息科学与工程学院)高云炜姬光荣(266071青岛中国科学院海洋研究所)尹学明(CollegeofInformationScienceandEngineeringof OceanUniversityofChinaQingdao266071)Gao,Y unweiJi,Guangrong (nstituteofOceanofChineseAcademyofScience Qingdao,266071)Yin,Xueming通信地址:(266071山东省青岛市香港东路23号中国海洋大学信息科学与工程学院2Oo3级电子系研究生)高云炜(投稿[3~1]:2005.5.17)(修稿H~:2005.5.26) (接75页)转速N.的单位阶跃响应情况如图3和图4 所示.(H代表飞行高度,M代表飞行速度,即飞行的马赫数.)图3H--0,M=0图4H=10.7M=1.3仿真结果表明:通过在模糊神经网络方法的控制作用下,系统在不同的飞行条件下均能稳定工作,并且调整时间满足发动机要求.调整过程中发动机的输出变量,低压转子转速没有超调,调整过程结束后无稳态误差.说明该控制方法用于航空发动机控制具有较好的效果.4结束语模糊控制和人工神经网络控制各有优缺点.以它们本质上存在的互补性为基础,设计出的模糊神经网络控制系统,不仅具有模糊控制系统的一般优点.还具备了人工神经网络的在线自学习功能,能够自适应航空发动机在飞行包线的变化.数字仿真也表明,模糊神经网络控制系统有较好的适应性,不失为一种蘸好的控制系统.参考文献[1】王耀南.智能控制系统一模糊逻辑,专家系统,神经网络控制.长沙;湖南大学出版社.1996.[2】王永骥,涂健.神经元网络控制.北京;机械T业出版社,1998. [3】许春生,马乾绰.航空发动机电子控制.北京;中国民航出版社,1998. [41刘曙光,魏俊民,竺志超.模糊控制技术.北京;中国纺织出版社, 2001.[5]Y anmingLiu,LiZuo,TaoCheng.Aneuralnetworkbasedfuzzylearning puter IntegratedManufacturing.2000,13(5):461~466作者简介:蒋陵平,男,1971年月出生,四川人,讲师,中国民用航空飞行学院航空工程学院.从事航空发动机方面的研究与教学工作********************** Authorbriefintroduction:Jiang,ling-ping,male,bornin1971,theHannationality,theteacheroftheCivil AviationFlightUniversityofChina,majorinaeroengine(618307四川广汉中国民用航空飞行学院)蒋陵平左渝钰傅强(Ci,rilAviationFlightUniversityofChina.GuangHan618307,China)Jiang,LingpingZuo,Y uyuFu,Qiang联系方式:(6183O7四川省广汉市中国民用航空飞行学院飞行技术学院)傅强(投稿日期:2005.5.21)(修稿日期:2005.6.2)中国自控网:一142—360元/年邮局订阅号:82-946。

用数字电位器实现自动调零的一种方法

基金项目:安徽省教育厅一般基金资助项目(2003jk093)收稿日期:2003-06-18 收修改稿日期:2003-10-28用数字电位器实现自动调零的一种方法柏方艳,欧阳名三(安徽理工大学,安徽淮南　232001) 摘要:为克服机械电位器调零的局限性,从介绍数字电位器的原理出发,详细地给出了采用数字电位器来实现自动调零的具体电路,并从原理上分析了电路的工作过程,说明该电路能完成自动调零工作。

关键词:数字电位器;自动调零;时序中图分类号:TH7 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2004)03-0036-01K ind of T echnique of Autom atic Z ero Adjust U sing Digital PotentiometerBAI F ang 2yan ,OU YANG Ming 2san(Anhui University of Science and T echnology ,Huainan 232001,China )Abstract :In order to overcome s ome shortages of mechanical potentiometer ,the principle of Digital P otentiometer is first intro 2duced.And the material circuits which are used to realize zero adjust automatically are detailed.The processes of realization of these cir 2cuits are analyzed detailedly in principle.I t shows these circuits can realize zero adjust automatically.K ey Words :Digital P otentiometer ;Automatic Z ero Adjust ;T ime 2sequence1　引言在许多测试仪器仪表应用中,由于其所用传感器可能会受到环境温度、湿度,地理位置的影响,因此很多需要在现场测试前进行调零操作。

一种基于微机的传感器自动调零电路

一种基于微机的传感器自动调零电路作者：李明来源：《物联网技术》2011年第02期摘要：为了解决所有传感仪表都必须考虑的零点漂移问题，提出了一种基于单片机(微机)控制，使用模数转换器实现传感器自动调零的方法，并给出了硬件设计电路。

实验表明，该方法能够快速有效地实现仪表系统的自动调零。

关键词：传感器；自动调零；DAC器件；运算放大器中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：2095-1302(2011)02-0049-030引言随着电子计算机、机器人、自动控制等技术的迅速发展，对传感器的需求不断增加。

而物联网的逐渐兴起，传感器的应用将成爆发式增长。

有人说，物联网就是感知网，每一个传感器就是一个信息源。

这里的传感器就是将各种被测量转换成电气量的装置，比如将温度、压力、流量等物理量转换成电压的传感器。

传感器是检测系统的第一个环节。

它是以一定的精度把被测量转换成与之有确定关系的、便于应用的某种量值的测量装置。

传感器的零点偏移就是，在被测量的物理量是零的时候，其输出不是零。

零点偏移的原因，一部分是传感器制造过程中形成的产品参数的分散性；另一部分是使用时环境因素造成的参数改变，比如温度、湿度、气压和电磁场等的影响。

传感器由于各种原因引起的零点偏移和非线性变化都会影响测量结果。

为了消除这些因素对测量结果的影响，人们采取了许多办法。

这些办法各有千秋，本文重点讨论一种新的零点偏移的消除方法。

1总体设计一般传感器的输出信号都要经过放大，再送到ADC进行模数转换，然后送到微机进行处理，最后才将处理后的数据送到需要的地方。

图1所示是一般数据采集系统的结构框图。

一般的传感器都会有零点偏移。

零点偏移可以分为大偏移和小偏移。

暂且把偏移量在额定输出的10％以内看做小偏移，而大于10％的可以看成大偏移。

大偏移如果不及早消除，还会在后面的放大器中出现，从而使放大器的输出超过动态范围，造成失真，只好减小放大倍数。

这样，经过一定位数的ADC将信号转换成数字量后，还应扣除这一部分零点偏移的数量，这将使有用信号分辨率降低。

数字电位器使用方法

数字电位器使用方法
数字电位器使用方法
数字电位器是一种常用的增量式位置调节器，是一种非常值得信赖的可靠性电子元件。

它主要结合电阻原理，依靠旋转的调节旋钮来改变电路的导通程度，从而实现设定值的调节。

使用数字电位器的首要步骤是把它连接到电源上，并用一支测试笔接在电源和“控制”端口之间，进而检测出电位器中电阻的大小。

随后，根据需要调节电阻值，可沿着旋转调节旋钮旋转，以此调节电阻。

数字电位器一般还搭载有显示屏，可以显示调节值，便于使用者在没有测试仪器的情况下，也可以了解电位器的调节情况，增强使用的便利性。

数字电位器在仪器仪表上的应用

数字电位器在仪器仪表上的应用数字电位器（Digital Potentiometer）是一种能够调节电阻值的电子元件，通过数字信号控制，可以在仪器仪表等电路中实现对电阻值的精确调节。

下面将介绍数字电位器在仪器仪表上的应用。

1. 自动化调节：数字电位器可以作为自动化系统中的调节元件，用于控制仪器仪表的灵敏度、增益、阈值等参数。

通过改变数字电位器的阻值，可以实现对仪器仪表的自动校准和调节，提高系统的准确性和稳定性。

2. 增益控制：在信号处理和放大电路中，数字电位器可以用于调节信号的增益。

通过改变数字电位器的阻值，可以改变信号经过放大电路后的增益倍数，使得输出信号满足特定的需求。

3. 数据采集：数字电位器可以用于模拟信号的采集电路中，通过调节数字电位器的阻值，可以改变采集电路的输入电阻，从而调节电路的输入灵敏度和范围。

这在实验测量和传感器信号处理中非常有用。

4. 音频调节：在音频设备中，数字电位器可以用于音量控制和音调调节。

通过改变数字电位器的阻值，可以调节音频信号的音量大小和音调高低，实现音频设备的音频输出控制。

5. 数字衰减器：数字电位器还可以用作数字衰减器，用于衰减信号的幅度。

通过改变数字电位器的阻值，可以实现对信号的衰减，常见的应用包括音频系统中的音量控制和可调衰减放大器。

6. 电路校准：数字电位器可以用于仪器仪表的电路校准。

通过改变数字电位器的阻值，可以调整电路中的参数，使其满足标准要求，提高仪器仪表的准确性和可靠性。

7. 数字控制系统：数字电位器可以与微控制器或数字信号处理器等数字控制系统结合使用，实现对电路参数的精确控制。

通过与数字控制系统的通信，可以动态地改变数字电位器的阻值，从而实现对仪器仪表的远程控制和调节。

总之，数字电位器在仪器仪表上有广泛的应用。

它可以实现对电路参数的精确控制和调节，提高仪器仪表的准确性、稳定性和可靠性。

数字电位器的使用可以简化电路设计，提高系统的灵活性和可调性。

调零电路的作用和调零方法

调零电路的作用和调零方法
调零电路是一种用来校准电路零点的电路，其作用是消除电路中的误差，使电路的测量结果更加准确。

在许多电子设备中都使用了调零电路，例如数字电压表、示波器、放大器等。

调零电路通常使用电位器或开关来调整电路的零点。

调零电路的调零方法有两种：手动调零和自动调零。

手动调零需要使用电位器或开关手动调整电路的零点，这种方法需要一定的操作技巧和耐心。

自动调零则是利用一个特殊的电路来自动校准电路的零点，这种方法更加方便和快速。

无论使用哪种调零方法，都需要注意一些问题。

首先，调零时应确保电路处于稳定状态，避免因为外部干扰而影响调零结果。

其次，调零电路应使用高精度的元器件，以保证调零的准确性。

最后，调零应定期进行，以保证电路的准确性和稳定性。

总之，调零电路是电子设备中的重要组成部分，对于电路的准确性和稳定性有着重要的影响。

了解调零电路的作用和调零方法对于电子工程师和爱好者来说都是必要的。

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用数字电位器实现自动调零的一种方法

用数字电位器实现自动调零的一种方法
柏方艳;欧阳名三
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2004(000)003
【摘要】为克服机械电位器调零的局限性,从介绍数字电位器的原理出发,详细地给出了采用数字电位器来实现自动调零的具体电路,并从原理上分析了电路的工作过程,说明该电路能完成自动调零工作.
【总页数】2页(P36-36,42)
【作者】柏方艳;欧阳名三
【作者单位】安徽理工大学,安徽,淮南,232001;安徽理工大学,安徽,淮南,232001【正文语种】中文
【中图分类】TH7
【相关文献】
1.一种数字电位器电路设计与软件实现 [J], 蔡芝
2.一种数字电位器电路设计与软件实现 [J], 蔡芝
3.基于数字电位器的电子水平仪自动调零方法 [J], 高云炜;姬光荣;尹学明
4.基于数字电位器的电子水平仪自动调零方法 [J], 高云炜;姬光荣;尹学明
5.软件实现高分辨率的非易失性数字电位器的方法 [J], 曾英平
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简单的电位器调零

简单的电位器调零，一般没多大价值 1. 低精度场合，没必要2. 高精度场合，由于电位器本身的稳定性问题，不能用3. 中精度场合，选个精度高的运放，比加个故障频发的电位器不强的多？在现在的技术条件下，调零一般都应该与数字系统结合起来。

能用软件修正的，就不要用硬件。

有了CPU/MCU，最关键的就不是失调，而是漂移，而解决漂移的最根本办法，还是选低漂移放大器。

一般单级增益500以上就会有明显干扰，所以单级不能过大通常第一级用斩波自稳零放大器，放大10~20倍，第二级放大100倍以下，这时第2级调零。

不太用三级以上的直流放大，因为即使有调零，漂移也会太大。

如果放大倍数要求大于3000~5000倍，第一级处理要恰当，一般调零电路的漂移和热噪声都较大，第1级调零会引入干扰。

最好根据设计先做个实验，要想一次性就成功是少见的这里讨论需要达到的指标对多级运放调零问题的影响:这里继续用低漂移运放OP07: 放大40mVDC热电偶信号到5VDC。

若精度仅仅要求1%时，经过125倍放大后的零点失调约为25mV，造成的误差为： 25mV / 5000mV *100% = 0.5% 因此有可能不需要校正。

多级运放调零问题特别需要考虑3个问题: 需要视输入信号幅度/放大器的性能/需要达到的指标来考虑或许有人认为没有关系,但是这样是错误的!由于这里讨论的是直流信号放大问题,可以回避频率问题,简化讨论范围. 这里先讨论放大器的性能对多级运放调零问题的影响:低漂移运放OP07: 放大40mVDC热电偶信号到5VDC,这需要125倍。

若取2级放大，前级取25倍，后级取5倍。

由于前级电路的失调比后级电路的失调大25倍，因此可以简化问题，仅仅讨论前级失调对整个电路的影响。

OP07D的失调电压约为0.2mV，经过125倍放大后约为25mV，因此仅仅在其中1级校正即可。

若换为普通的uA741/LM324，失调电压约为8mV，经过125倍放大后约为1000mV，因此需要逐级校正。