1.4 传感器电路的设计方法 设计方法因人而异，有各种具体的实施路径。通常 的设计方法和内容如下： (1)提出设计任务 根据传感器类型及输出特性、后续电路输入要求和使用 环境等，提出和确定传感器电路需实现的功能和应达到 的技术指标，如信号变换功能、放大倍数、准确度、动 特性、稳定性和可靠性等定量技术指标。 (2)确定电路结构形式 根据对电路性能指标的要求确定电路的结构形式，如单 端输入或差动输入等。设计时，一般先确定主电路部 分，再确定附加功能电路，画出方框图，再具体设计各 方框图中的具体内容
1.4 传感器电路的设计方法 设计方法因人而异，有各种具体的实施路径。通常 的设计方法和内容如下： (1)提出设计任务 根据传感器类型及输出特性、后续电路输入要求和使用 环境等，提出和确定传感器电路需实现的功能和应达到 的技术指标，如信号变换功能、放大倍数、准确度、动 特性、稳定性和可靠性等定量技术指标。 (2) 确定电路结构形式 根据对电路性能指标的要求确定电路的结构形式，如单 端输入或差动输入等。设计时，一般先确定主电路部 分，再确定附加功能电路，画出方框图，再具体设计各 方框图中的具体内容
(3)误差分配 根据电路总准确度，对电路各部分进行误差分配的原则： 按实现准确度高低难易程度和成本分配，易实现准确度高 的部分，误差分配得小；难实现或能实现准确度高但使成 本很高的部分，误差分配得大。误差分配之后，进行误差 综合，使其不超过总误差要求。 (4)参数估算 完成结构设计和误差分配后，需对各组成部分进行电路参 数估算，如放大倍数、需要的元器件参数等，对元器件提 出确切的定量性能指标要求。 (5)抗电磁和温度干扰设计 为提高电路的可靠性和稳定性，在电路中要有抗电磁干扰 措施和抗环境温度变化的措施
(3) 误差分配 根据电路总准确度，对电路各部分进行误差分配的原则： 按实现准确度高低难易程度和成本分配，易实现准确度高 的部分，误差分配得小；难实现或能实现准确度高但使成 本很高的部分，误差分配得大。误差分配之后，进行误差 综合，使其不超过总误差要求。 (4) 参数估算 完成结构设计和误差分配后，需对各组成部分进行电路参 数估算，如放大倍数、需要的元器件参数等，对元器件提 出确切的定量性能指标要求。 (5) 抗电磁和温度干扰设计 为提高电路的可靠性和稳定性，在电路中要有抗电磁干扰 措施和抗环境温度变化的措施
6)选择元器件 根据电路参数估算和总体性能指标要求，选择各部分电 路的元器件包括规格型号、级别、生产厂家等。 (7)电路组装与调试 其方法可由前向后、也可由后向前。不管哪种方法，均 应分级进行，一部分无误、工作正常后，再接一部分， 这样做便于发现问题及时纠正、以提高工作效率。 (8)性能测试与分析 性能测试要取得足够进行统计分析的数据。性能测试的 条件要模拟实际的使用环境或进行环境例行实验（如高 温、低温，电磁干扰、振动等)。对测试结果进行性能指 标分析并与设计指标进行比较
(6) 选择元器件 根据电路参数估算和总体性能指标要求，选择各部分电 路的元器件包括规格型号、级别、生产厂家等。 (7) 电路组装与调试 其方法可由前向后、也可由后向前。不管哪种方法，均 应分级进行，一部分无误、工作正常后，再接一部分， 这样做便于发现问题及时纠正、以提高工作效率。 (8) 性能测试与分析 性能测试要取得足够进行统计分析的数据。性能测试的 条件要模拟实际的使用环境或进行环境例行实验 (如高 温、低温，电磁干扰、振动等)。对测试结果进行性能指 标分析并与设计指标进行比较
(9)电路改进 对于没有完全达到设计要求的电路，需要进行相应改 进。改进后的电路还要进行性能测试和分析，直到达 到要求为止。 (10)工艺定型 对于已达到设计要求的电路，要设计PCB图、制作印制 电路板，在印制电路板上组装元器件，制作成可供实 际使用的电路板
(9) 电路改进 对于没有完全达到设计要求的电路，需要进行相应改 进。改进后的电路还要进行性能测试和分析，直到达 到要求为止。 (10) 工艺定型 对于已达到设计要求的电路，要设计PCB图、制作印制 电路板，在印制电路板上组装元器件，制作成可供实 际使用的电路板
2.测量电桥 电阻式敏感元件最普通，与电路连接容易。通过测 分压测量敏感元件电阻的方法简单且动态范围大，但灵 敏度或分辨率不恒定；给被测电阻加恒流，测端电压， 再算阻值的方法灵敏度恒定，但精度相对恒压源的低。 1)基本电桥 很多情况下需用测量电桥测电阻值的微弱变化量。 基本测量电桥为惠斯通电桥。采用恒压源供电。其输出 可灵敏反映出桥臂电阻的变化量，不含初始分量，输出 电压为： R4。UgR+R, RR-RR3 uo-R+Rs R。U,=UR+RR+R
2.测量电桥 电阻式敏感元件最普通，与电路连接容易。通过测 分压测量敏感元件电阻的方法简单且动态范围大，但灵 敏度或分辨率不恒定；给被测电阻加恒流，测端电压， 再算阻值的方法灵敏度恒定，但精度相对恒压源的低。 1）基本电桥 很多情况下需用测量电桥测电阻值的微弱变化量。 基本测量电桥为惠斯通电桥。采用恒压源供电。其输出 可灵敏反映出桥臂电阻的变化量，不含初始分量，输出 电压为： ( )( ) 1 2 3 4 1 4 2 3 1 2 2 3 4 4 R R R R R R R R U U R R R U R R R uO B B B + + − = + − + = uO UB + - R1 R2 R3 R4