阻抗變換器電路

阻抗變換器將兩根電極之間的阻抗轉(zhuǎn)換成電壓送至HMS87C1408B進行A/D轉(zhuǎn)換，HMS87C-1408B將轉(zhuǎn)換值進行處理后送LCD顯示，并由語音電路輸出報數(shù)信息或超標(biāo)提示。由于測試儀常常需要在室外陽光下和傍晚時操作，因此可用自動背光控制電路自動調(diào)節(jié)LCD顯示的亮度。自動背光通過光敏電阻感應(yīng)外界環(huán)境的光照度，并將其轉(zhuǎn)換成電壓直接去控制背光源的電流，實現(xiàn)自動背光控制。按鍵用于設(shè)置待測試物的種類或品種、選擇語音提示或語音報數(shù)的方式、超標(biāo)閾值、因為溫度變化需要修正的值以及通過按鍵來顯示平均值等等。電源電路用于將6 V的電池電壓轉(zhuǎn)換成3.9 V的系統(tǒng)供電，當(dāng)電池電壓下降到4.5 V時，由低電壓檢測電路檢測并提供電平轉(zhuǎn)換信號給主控芯片，由主控芯片通過語音電路播出“請更換電池”語音。

阻抗變換器電路是本系統(tǒng)的一個重要電路，它的性能關(guān)系到測試數(shù)據(jù)的精度和測試數(shù)據(jù)的有效范圍。本系統(tǒng)選擇單電源供電、低漂移、高阻運算放大器TLC27L2B結(jié)合外圍電阻構(gòu)成阻抗變換器電路。TLC27L2B的輸入阻抗高達1012 Ω，而被測物籽棉、菜籽和糧食(包括稻谷、玉米、小麥)的阻抗范圍在幾百KΩ到10 GΩ，所以，TLC27L2B適合用作阻抗變換器，并且其功耗極低。阻抗變換器電路如圖2。它實際上是一個電壓跟隨器電路。電壓跟隨器具有高阻輸入低阻輸出的特點，它的增益為：

　　Rc、Rd分別是運放的差分輸入電阻和共模輸入電阻；K是運放的開環(huán)增益。

　　輸出電壓：

　　Rm為被測阻抗，當(dāng)電子開關(guān)Kd閉合時R12=R1//R2，當(dāng)Kd打開時R12=R1。Kd用于調(diào)節(jié)被測阻抗的范圍。當(dāng)R1選擇30 MΩ時，被測阻抗可高達lO GΩ。Usc經(jīng)分壓后送主控芯片作A/D轉(zhuǎn)換可得到含水量。