[实用新型]一种空气流量计的数字式正电压信号的线性调节电路

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种正电压信号的线性调节电路，尤其涉及一种能够通过通信对正电压信号进行数字式调节的线性调节电路。

背景技术

    目前，大多线性调节电路都是通过手动换电阻或者加旋钮变阻器来实现的。手动换电阻的线性调节方式，效率低下，且调节精度较差，而且频繁换电阻还会损坏电路板焊盘。旋钮变阻器线性调节电路，虽然在效率上和精度上有所提升，但是还存在数据波动或者数据永久性变化的隐患，因为机械旋钮在震动环境下会抖动，甚至产生偏移。抖动会引起输出信号的波动，偏移会导致阻值的变化，阻值变化会引起线性的改变。

发明内容

    本实用新型的目的是：针对现有技术存在的不足，提供一种性能稳定、保证输出信号稳定的用于空气流量计的数字式正电压信号的线性调节电路。

为实现本实用新型之目的，采用以下技术方案予以实现：一种空气流量计的数字式正电压信号的线性调节电路，包括有数字电位器，数字电位器信号输入端连接有控制其阻值的单片机，数字电位器输出端连接有运算放大器，流量计的信号输出端也与运算放大器连接，运算放大器输出端连接有电压跟随器A。

作为优选方案：所述的数字电位器为MCP4017型电位器，其SCL及SDA端口与单片机相应的SCL、SDA端口连接，单片机的SCL、SDA端口分别与高电平电源线之间连接有上拉电阻；数字电位器的B端口与单片机的DAC端口之间连接有电压跟随器B，数字电位器的B端口与电压跟随器B、低电平电源线之间连接有电阻；数字电位器的W端口与运算放大器反相输入端连接，流量计的信号输出端与运算放大器同相输入端连接。

    与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：由于使用数字电位器代替原有的旋钮变阻器，并使用单片机配合数字电位器来构成数字式的线性调节电路，与现有技术使用旋钮式的变阻器相比，该调节电路很好地保证了输出信号的稳定性，使用效果好。

附图说明

图1是本实用新型的电路连接结构示意图。

图2是使用该电路进行线性调节的输入输出结果示意图。

1、单片机；2、数字电位器；3、运算放大器；4、电压跟随器A；5、电压跟随器B。

具体实施方式

    下面根据附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

根据图1所示，本实施例所述的一种空气流量计的数字式正电压信号的线性调节电路，包括有数字电位器2，数字电位器2信号输入端连接有控制其阻值的单片机1，数字电位器2输出端连接有运算放大器3，流量计的信号输出端也与运算放大器3连接，运算放大器3输出端连接有电压跟随器A4。

所述的数字电位器2为MCP4017型电位器，其SCL及SDA端口与单片机1相应的SCL、SDA端口连接，单片机的SCL、SDA端口分别与高电平电源线之间连接有上拉电阻；数字电位器2的B端口与单片机1的DAC端口之间连接有电压跟随器B5，数字电位器2的B端口与电压跟随器B5、低电平电源线之间连接有电阻；数字电位器2的W端口与运算放大器3反相输入端连接，流量计的信号输出端与运算放大器3同相输入端连接。

所述的单片机1可自带有DAC数模转换模块，如使用MSP430F169单片机，也可外接数模转换芯片，所述的运算放大器3、电压跟随器A4和电压跟随器B5为LM2902运放芯片。

该线性电路的输入和输出的关系，可用方程y=Kx+B来表示，如图2。假如我们想得到y=K₁x+B₁，只需将K值减小，B值减小。

    本实用新型电路的B值和K值可通过单片机1进行数字式的高精度调节，下面就根据附图1，作进一步说明。输入信号通过运算放大器3线性放大，并由电压跟随器B5跟随缓冲输出。数字电位器2MCP4017的阻值跟K值成反比，阻值越大K值越小，单片机1通过I2C通信来改变数字电位器2的内部阻值。单片机1的DAC输出通过运放跟随缓冲，增强了驱动能力。DAC输出电压和B值成正比，DAC输出电压越大B值越大。