基准电压——Reference voltage

本文介绍了基准电压的概念,即传感器在0℃条件下的电压值,并通过实例解释了如何利用基准电压和温度系数计算不同温度下的电压值。此外,文章还讨论了电压基准在系统中的应用及其对系统性能的影响。

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<wbr><p align="left" style="background:#fafafa; margin:0cm 0cm 0pt; line-height:18pt; text-align:left"> <span style="font-size:12pt; font-family:宋体; letter-spacing:0.4pt">基准电压是指传感器置于<span lang="EN-US">0℃</span>的温场(冰水混合物),在通以工作电流(<span lang="EN-US">100μA</span>)的条件下,传感器上的电压值。实际上就是<span lang="EN-US">0</span>点电压。其表示符号为<span lang="EN-US">V</span>(<span lang="EN-US">0</span>),该值出厂时标定,由于传感器的温度系数<span lang="EN-US">S</span>相同,则只要知道基准电压值<span lang="EN-US">V</span>(<span lang="EN-US">0</span>),即可求知任何温度点上的传感器电压值,而不必对传感器进行分度。其计算公式为:<span lang="EN-US"> </span></span></p> <p align="left" style="background:#fafafa; margin:0cm 0cm 0pt; line-height:18pt; text-align:left"> <span style="font-size:12pt; font-family:宋体; letter-spacing:0.4pt">  <span lang="EN-US">V</span>(<span lang="EN-US">T</span>)<span lang="EN-US">=V</span>(<span lang="EN-US">0</span>)<span lang="EN-US">+S×T </span>(其特性曲线如下图)<span lang="EN-US"> </span></span></p> <p align="left" style="background:#fafafa; margin:0cm 0cm 0pt; line-height:18pt; text-align:left"> <span lang="EN-US" style="font-size:12pt; font-family:宋体; letter-spacing:0.4pt"><a target="_blank" title="查看图片" href="http://baike.baidu.com/albums/2127779/2127779/0/0.html#0%24cdfe7281463bc9efbc3e1ece" rel="nofollow"><span style="font-size:1pt; color:#136ec2; text-decoration:none"></span></a><a target="_blank" href="http://baike.baidu.com/albums/2127779/2127779/0/0.html#0%24cdfe7281463bc9efbc3e1ece" rel="nofollow"><span style="color:#136ec2; text-decoration:none"> </span></a></span></p> <div><img src="https://img-blog.youkuaiyun.com/20131005223057062?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvdTAxMTM0OTY2NA==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt=""></div> <p align="left" style="background:#fafafa; margin:0cm 0cm 0pt; line-height:18pt; text-align:left"> </p> <p align="left" style="background:#fafafa; margin:0cm 0cm 0pt; line-height:18pt; text-align:left"> <span style="font-size:12pt; font-family:宋体; letter-spacing:0.4pt">特性曲线<span lang="EN-US"></span></span></p> <p align="left" style="background:#fafafa; margin:0cm 0cm 0pt; line-height:18pt; text-align:left"> <span style="font-size:12pt; font-family:宋体; letter-spacing:0.4pt">  示例:如基准电压<span lang="EN-US">V</span>(<span lang="EN-US">0</span>)<span lang="EN-US">=700mV</span>;温度系数<span lang="EN-US">S=-2mV/℃</span>,则在<span lang="EN-US">50℃</span>时,传感器的输出电压<span lang="EN-US">V</span>(<span lang="EN-US">50</span>)<span lang="EN-US">=700—2×50=600</span>(<span lang="EN-US">mV</span>)。这一点正是线性温度传感器优于其它温度传感器的可贵之处。<span lang="EN-US"> </span></span></p> <p align="left" style="background:#fafafa; margin:0cm 0cm 0pt; line-height:18pt; text-align:left"> <span style="font-size:12pt; font-family:宋体; letter-spacing:0.4pt">  电压基准与系统有关。在要求绝对测量的应用场合,其准确度受使用基准值的准确度的限制。但是在许多系统中稳定性和重复性比绝对精度更重要;而在有些数据采集系统中电压基准的长期准确度几乎完全不重要,但是如果从有噪声的系统电源中派生基准就会引起误差。单片隐埋齐纳基准<span lang="EN-US">(</span>如<span lang="EN-US">AD588</span>和<span lang="EN-US">AD688)</span>在<span lang="EN-US">10 V</span>时具有<span lang="EN-US">1 mV</span>初始准确度<span lang="EN-US">(0.01 %</span>或<span lang="EN-US">100 ppm)</span>, 温度系数为<span lang="EN-US">1.5 ppm/°C</span>。这种基准用于未调整的<span lang="EN-US">12</span>位系统中有足够的准确度<span lang="EN-US">(1 LSB=244 ppm)</span>,但还不能用于<span lang="EN-US">14</span>或<span lang="EN-US">16</span>位系统。如果初始误差调整到零,在限定的温度范围内可用于<span lang="EN-US">14</span>位和<span lang="EN-US">16</span>位系统<span lang="EN-US">(AD588</span>或<span lang="EN-US">AD688</span>限定<span lang="EN-US">40℃</span>温度变化范围,<span lang="EN-US">1 LSB=61 ppm)</span>。<span lang="EN-US"> </span></span></p> <p style="margin:0cm 0cm 0pt; text-indent:26.25pt"><span style="font-size:12pt; font-family:宋体; letter-spacing:0.4pt">对于要求更高的绝对精度,基准的温度需要用一个恒温箱来稳定,并对照标准校准。在许多系统中,<span lang="EN-US">12</span>位绝对精度是不需要这样做的,只有高于<span lang="EN-US">12</span>位分辨率才可能需要。对于准确度较低<span lang="EN-US">(</span>价格也会降低<span lang="EN-US">)</span>的应用,可以使用带隙基准。</span></p> <wbr><br></wbr></wbr>
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