基准源中的采用开关电容的湿度/电压转换电路图

接线图 2023年10月21日 11:24 299 admin

　　由于湿度传感器的湿度与电容成线性关系，因此能方便地将湿度转换为电压的形式，但电路结构比较复杂。如果采用开关电容器（SCF），电路结构就比较简单。

　　其原理如图（a）所示。它是反相输入加法器，电阻R1～R3采用开关电容器。等效电阻为电容C与时钟频率基准源中的采用开关电容的湿度/电压转换电路图第1张乘积的倒数，即1/ 基准源中的采用开关电容的湿度/电压转换电路图第2张。因此各时钟频率相等，C1=C3，则输出电压U。=-U1+（C2/C3）U2，式中C2采用湿敏电容，U。相对C3为单调增加函数。若设置适当的U1值，当湿度为O％，它为C2值时，可以使输出为0，即U。=0。

　　如图（b）为湿度/电压转换实用电路，电路中用VD1获得2.5V的基准电压，用电阻分压获得相当于如图（a）中的电压U1。用LTC1043（A）获得相当于如图（a）中的负电压-U2。当LTC1043（A）的7A与11A，12A与13A脚短接时，电容C2进行充电，而8A与11A，12A与14A脚短接时，C2中电荷转移到C3中，可获得相当于-U2的电压。

　　如图（a）中的R1～R3相当于LTC1043（B）中的7B、8B、11B脚，12B、13B、14B脚以及2B、5B、6B脚的各部分电阻。如图（a）中的C1等于如图（b）中的U5=100pF，C2等于如图（b）中C7=100pF，C2为如图（b）中湿敏电容C，因为时钟采用同一组件产生，16脚断开时，时钟频率为150 kHz左右。

　　C8隔直电容，R3为放电电阻，C6为积分电容。输出端可获得与相对湿度一一对应的直流电压。

　　调整方均如下：反复调整RP2（10 kΩ）电位器，使湿度为5%RH时，输出电压为0.05V；调整RP1，使湿度为90％时，输出电压为0.9V。这样，湿度/电压转换电路对于湿度为0～100％RH时，输出电压为0～1V，其转换精度在2％以上。

基准源中的采用开关电容的湿度/电压转换电路图第3张