仪表电路设计

❶ 仪表的线路图

4-20mA输入信号 ，RS485通讯， LO 低报 HI 高报 TEMP1 TEMP2温度输入， NC REF 继电器输出常闭点

❷ 电子仪表线路板制作流程

据我知道的电子仪表线路板制作流程如下： 在电子装配中，印刷电路板(Printed Circuit Boards)是个关键零件。它搭载其他的电子零件并连通电路，以提供一个安稳的电路工作环境。如以其上电路配置的情形可概分为三类： 1，【单面板】将提供零件连接的金属线路布置於绝缘的基板材料上，该基板同时也是安装零件的支撑载具。 2，【双面板】当单面的电路不足以提供电子零件连接需求时，便可将电路布置於基板的两面，并在板上布建通孔电路以连通板面两侧电路。 3，【多层板】在较复杂的应用需求时，电路可以被布置成多层的结构并压合在一起，并在层间布建通孔电路连通各层电路。 内层线路 铜箔基板先裁切成适合加工生产的尺寸大小。基板压膜前通常需先用刷磨、微蚀等方法将板面铜箔做适当的粗化处理，再以适当的温度及压力将乾膜光阻密合贴附其上。将贴好乾膜光阻的基板送入紫外线曝光机中曝光，光阻在底片透光区域受紫外线照射后会产生聚合反应（该区域的乾膜在稍后的显影、蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂），而将底片上的线路影像移转到板面乾膜光阻上。撕去膜面上的保护胶膜后，先以碳酸钠水溶液将膜面上未受光照的区域显影去除，再用盐酸及双氧水混合溶液将裸露出来的铜箔腐蚀去除，形成线路。最后再以氢氧化钠水溶液将功成身退的乾膜光阻洗除。对於六层（含）以上的内层线路板以自动定位冲孔机冲出层间线路对位的铆合基准孔。 压合 完成后的内层线路板须以玻璃纤维树脂胶片与外层线路铜箔黏合。在压合前，内层板需先经黑(氧)化处理，使铜面钝化增加绝缘性；并使内层线路的铜面粗化以便能和胶片产生良好的黏合性能。叠合时先将六层线路［含］以上的内层线路板用铆钉机成对的铆合。再用盛盘将其整齐叠放於镜面钢板之间，送入真空压合机中以适当之温度及压力使胶片硬化黏合。压合后的电路板以X光自动定位钻靶机钻出靶孔做为内外层线路对位的基准孔。并将板边做适当的细裁切割，以方便后续加工。 钻孔 将电路板以CNC钻孔机钻出层间电路的导通孔道及焊接零件的固定孔。钻孔时用插梢透过先前钻出的靶孔将电路板固定於钻孔机床台上，同时加上平整的下垫板（酚醛树酯板或木浆板）与上盖板（铝板）以减少钻孔毛头的发生。 镀通孔 一次铜 在层间导通孔道成型后需於其上布建金属铜层，以完成层间电路的导通。先以重度刷磨及高压冲洗的方式清理孔上的毛头及孔中的粉屑，再以高锰酸钾溶液去除孔壁铜面上的胶渣。在清理乾净的孔壁上浸泡附著上锡钯胶质层，再将其还原成金属钯。将电路板浸於化学铜溶液中，藉著钯金属的催化作用将溶液中的铜离子还原沉积附著於孔壁上，形成通孔电路。再以硫酸铜浴电镀的方式将导通孔内的铜层加厚到足够抵抗后续加工及使用环境冲击的厚度。 外层线路 二次铜 在线路影像转移的制作上如同内层线路，但在线路蚀刻上则分成正片与负片两种生产方式。负片的生产方式如同内层线路制作，在显影后直接蚀铜、去膜即算完成。正片的生产方式则是在显影后再加镀二次铜与锡铅（该区域的锡铅在稍后的蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂），去膜后以碱性的氨水、氯化铜混合溶液将裸露出来的铜箔腐蚀去除，形成线路。最后再以锡铅剥除液将功成身退的锡铅层剥除（在早期曾有保留锡铅层，经重鎔后用来包覆线路当作保护层的做法，现多不用）。 防焊绿漆 外层线路完成后需再披覆绝缘的树酯层来保护线路避免氧化及焊接短路。涂装前通常需先用刷磨、微蚀等方法将线路板铜面做适当的粗化清洁处理。而后以网版印刷、帘涂、静电喷涂…等方式将液态感光绿漆涂覆於板面上，再预烘乾燥（乾膜感光绿漆则是以真空压膜机将其压合披覆於板面上）。待其冷却后送入紫外线曝光机中曝光，绿漆在底片透光区域受紫外线照射后会产生聚合反应（该区域的绿漆在稍后的显影步骤中将被保留下来），以碳酸钠水溶液将涂膜上未受光照的区域显影去除。最后再加以高温烘烤使绿漆中的树酯完全硬化。 较早期的绿漆是用网版印刷后直接热烘（或紫外线照射）让漆膜硬化的方式生产。但因其在印刷及硬化的过程中常会造成绿漆渗透到线路终端接点的铜面上而产生零件焊接及使用上的困扰，现在除了线路简单粗犷的电路板使用外，多改用感光绿漆进行生产。 文字印刷 将客户所需的文字、商标或零件标号以网版印刷的方式印在板面上，再用热烘（或紫外线照射）的方式让文字漆墨硬化。 接点加工 防焊绿漆覆盖了大部份的线路铜面，仅露出供零件焊接、电性测试及电路板插接用的终端接点。该端点需另加适当保护层，以避免在长期使用中连通阳极(＋)的端点产生氧化物，影响电路稳定性及造成安全顾虑。 【镀金】在电路板的插接端点上（俗称金手指）镀上一层高硬度耐磨损的镍层及高化学钝性的金层来保护端点及提供良好接通性能。 【喷锡】在电路板的焊接端点上以热风整平的方式覆盖上一层锡铅合金层，来保护电路板端点及提供良好的焊接性能。 【预焊】在电路板的焊接端点上以浸染的方式覆盖上一层抗氧化预焊皮膜，在焊接前暂时保护焊接端点及提供较平整的焊接面，使有良好的焊接性能。 【碳墨】在电路板的接触端点上以网版印刷的方式印上一层碳墨，以保护端点及提供良好的接通性能。 成型切割 将电路板以CNC成型机（或模具冲床）切割成客户需求的外型尺寸。切割时用插梢透过先前钻出的定位孔将电路板固定於床台（或模具）上成型。切割后金手指部位再进行磨斜角加工以方便电路板插接使用。对於多联片成型的电路板多需加开X形折断线，以方便客户於插件后分割拆解。最后再将电路板上的粉屑及表面的离子污染物洗净。 终检包装 在包装前对电路板进行最后的电性导通、阻抗测试及焊锡性、热冲击耐受性试验。并以适度的烘烤消除电路板在制程中所吸附的湿气及积存的热应力，最后再用真空袋封装出货。 （ 希望以上内容对你有所帮助吧！） 追问： 这些制作中所需的机械大概要多少钱,还有就是大约多少钱能生产出成品 回答： 这个具体的是无法核算出各个器件的成本的，因为有好的机械，有差的机械，这些机械目前在市面上也不好买到。 追问： 现在哪个地方做这个比较多的 回答： 网上可以买到的。给你个网址你去看看吧： http://www.ehsy.com/ 追问： 哪个地方生产这个仪表电路板的比较多 回答： 杭州应该在全国范围来说是最多的！ 追问： 那制作这个线路板有没有什么高的技术含量. 回答： 恩。 追问： 那技术能买到吗或哪里能学到 回答： 这个具体我就不知道了。 追问： 每道工序的机械的学名叫什么,知道吗 回答： 这个具体的我就不了解了！ 追问： 那线路板上面的"导线"怎么搞上去的 回答： 这个具体的我就难以详述了。不好意思啦

❸ 模电的仪表放大器项目原理设计和仿真电路图

电阻具体数值见仿真图中所标注。

电桥左侧电压应为9.5k/19.5kx5V=2.4359V，输入差模电回压为Ud=2.5V-2.4359V=0.0641V

电压放大倍数Au=(R5/R4)x(1+2R1/R7)=(50k/50k)x(1+2x50k/1k)=101倍

调低答电位器R7，可使电压放大倍数自101倍基础上变得更大。

输出电压理论值Uo=101x0.0641V=6.474V

输出电压实际值Uo=6.47V

失真很小很小

❹ 高分求课程设计，《智能单片机仪表放大电路设计》

这是我的大学毕业设计，就是你想要的！

希望对你有所帮助，不了解的地方可以问我；我这还有三个图传不上去！有需要可以加我QQ391783752发给你！

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摘要：仪表放大器电路以其高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移等特点在传感器输出的小信号放大领域得到了广泛的应用。在阐述仪表放大器电路结构、原理的基础上，基于不同电子元器件设计了四种仪表放大器电路实现方案。通过仿真与实际电路性能指标的测试、分析、比较，总结出各种电路方案的特点，为电路设计初学者提供一定的参考借鉴。

0引言

智能仪表仪器通过传感器输入的信号，一般都具有“小”信号的特征：信号幅度很小(毫伏甚至微伏量级)，且常常伴随有较大的噪声。对于这样的信号，电路处理的第一步通常是采用仪表放大器先将小信号放大。放大的最主要目的不是增益，而是提高电路的信噪比；同时仪表放大器电路能够分辨的输入信号越小越好，动态范围越宽越好。仪表放大器电路性能的优劣直接影响到智能仪表仪器能够检测的输入信号范围。本文从仪表放大器电路的结构、原理出发，设计出四种仪表放大器电路实现方案，通过分析、比较，给出每一种电路方案的特点，为电路设计爱好者、学生进行电子电路实验提供一定的参考。

1仪表放大器电路的构成及原理

仪表放大器电路的典型结构如图1所示。它主要由两级差分放大器电路构成。其中，运放A1，A2为同相差分输入方式，同相输入可以大幅度提高电路的输入阻抗，减小电路对微弱输入信号的衰减；差分输入可以使电路只对差模信号放大，而对共模输入信号只起跟随作用，使得送到后级的差模信号与共模信号的幅值之比(即共模抑制比CMRR)得到提高。这样在以运放A3为核心部件组成的差分放大电路中，在CMRR要求不变情况下，可明显降低对电阻R3和R4，Rf和R5的精度匹配要求，从而使仪表放大器电路比简单的差分放大电路具有更好的共模抑制能力。在R1=R2，R3=R4，Rf=R5的条件下，图1电路的增益为：G=(1+2R1／Rg)(Rf／R3)。由公式可见，电路增益的调节可以通过改变Rg阻值实现。

2仪表放大器电路设计

2．1仪表放大器电路实现方案

目前，仪表放大器电路的实现方法主要分为两大类：第一类由分立元件组合而成；另一类由单片集成芯片直接实现。根据现有元器件，文中分别以单运放LM741和OP07，集成四运放LM324和单片集成芯片AD620为核心，设计出四种仪表放大器电路方案。

方案1由3个通用型运放LM741组成三运放仪表放大器电路形式，辅以相关的电阻外围电路，加上A1，A2同相输入端的桥式信号输入电路，如图2所示。

图2中的A1～A3分别用LM741替换即可。电路的工作原理与典型仪表放大器电路完全相同。方案2由3个精密运放OP07组成，电路结构与原理和图2相同(用3个OP07分别代替图2中的A1～A3)。

方案3以一个四运放集成电路LM324为核心实现，如图3所示。它的特点是将4个功能独立的运放集成在同一个集成芯片里，这样可以大大减少各运放由于制造工艺不同带来的器件性能差异；采用统一的电源，有利于电源噪声的降低和电路性能指标的提高，且电路的基本工作原理不变。方案4由一个单片集成芯片A13620实现，如图4所示。它的特点是电路结构简单：一个AD620，一个增益设置电阻Rg，外加工作电源就可以使电路工作，因此设计效率最高。图4中电路增益计算公式为：G=49．4K／Rg+1。

2．2性能测试与分析

实现仪表放大器电路的四种方案中，都采用4个电阻组成电桥电路的形式，将双端差分输入变为单端的信号源输入。性能测试主要是从信号源Vs的最大输入和Vs最小输入、电路的最大增益及共模抑制比几方面进行仿真和实际电路性能测试。测试数据分别见表1和表2。其中，Vs最大(小)输入是指在给定测试条件下，使电路输出不失真时的信号源最大(小)输入；最大增益是指在给定测试条件下，使输出不失真时可以实现的电路最大增益值。共模抑制比由公式KCMRR=20|g|AVd／AVC|(dB)计算得出。

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说明：

(1)f为Vs输入信号的频率；

(2)表格中的电压测量数据全部以峰峰值表示；

(3)由于仿真器件原因，实验中用Multisim对方案3的仿真失效，表1中用“-”表示失效数据；

(4)表格中的方案1～4依次分别表示以LM741，OP07，LM324和AD620为核心组成的仪表放大器电路。

由表1和表2可见，仿真性能明显优于实际测试性能。这是因为仿真电路的性能基本上是由仿真器件的性能和电路的结构形式确定的，没有外界干扰因素，为理想条件下的测试；而实际测试电路由于受环境干扰因素(如环境温度、空间电磁干扰等)、人为操作因素、实际测试仪器精确度、准确度和量程范围等的限制，使测试条件不够理想，测量结果具有一定的误差。在实际电路设计过程中，仿真与实际测试各有所长。一般先通过仿真测试，初步确定电路的结构及器件参数，再通过实际电路测试，改进其具体性能指标及参数设置。这样，在保证电路功能、性能的前提下，大大提高电路设计的效率。

由表2的实测数据可以看出：方案2在信号输入范围(即Vs的最大、最小输入)、电路增益、共模抑制比等方面的性能表现为最优。在价格方面，它比方案1和方案3的成本高一点，但比方案4便宜很多。因此，在四种方案中，方案2的性价比最高。方案4除最大增益相对小点，其他性能仅次于方案2，具有电路简单，性能优越，节省设计空间等优点。成本高是方案4的最大缺点。方案1和方案3在性能上的差异不大，方案3略优于方案1，且它们同时具有绝对的价格优势，但性能上不如方案2和方案4好。

综合以上分析，方案2和方案4适用于对仪表放大器电路有较高性能要求的场合，方案2性价比最高，方案4简单、高效，但成本高。方案1和方案3适用于性能要求不高且需要节约成本的场合。针对具体的电路设计要求，选取不同的方案，以达到最优的资源利用。电路的设计方案确定以后，在具体的电路设计过程中，要注意以下几个方面：

(1)注意关键元器件的选取，比如对图2所示电路，要注意使运放A1，A2的特性尽可能一致；选用电阻时，应该使用低温度系数的电阻，以获得尽可能低的漂移；对R3，R4，R5和R6的选择应尽可能匹配。

(2)要注意在电路中增加各种抗干扰措施，比如在电源的引入端增加电源退耦电容，在信号输入端增加RC低通滤波或在运放A1，A2的反馈回路增加高频消噪电容，在PCB设计中精心布局合理布线，正确处理地线等，以提高电路的抗干扰能力，最大限度地发挥电路的性能。

3结语

在具体讨论仪表放大器电路结构、原理的基础上，设计了四种仪表放大器电路。通过仿真与实际性能测试，分析、总结出四种方案的特点，为仪表放大器电路的设计者提供一定的思路借鉴

❺ 面向自动化仪表的电源转换电路设计

当然那是很理想的，但是制造成本不能过高

❻ 仪表系统电路设计毕业论文

毕业论文 电热锅炉温度控制系统设计，共39页，17408字，附电路原理图。 1前言 1.1课题的背景，目的及意义 1.1.1 课题的背景 电子技术的发展推动了微处理器的发展和应用，使得微处理器朝着速度快、集成度高、价格便宜、性能优良等方面发展。现在微处理器在生活、工业等领域应用的范围相当广泛，尤其用微处理器改造落后的设备控制器具有性价比高，提高设备的使用寿命，提高设备的自动化程度等特点。 电热锅炉的应用领域相当广泛，在相当多的领域里，电热锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。目前电热锅炉的控制系统大都采用以微处理器为核心的计算机控制技术，既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。[1] 本课题来源于过程控制实验室。电热锅炉是机电一体化的产品，可将电能直接转化成热能，具有效率高，体积小，无污染，运行安全可靠，供热稳定，自动化程度高的优点，是理想的节能环保的供暖设备。加上目前人们的环保意识的提高，电热锅炉越来越受人们的重视，在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。主要是控制水的温度，保证恒温供水。 随着计算机和信息技术的高速发展，单片机广泛的应用于工业控制中。工业控制也越来越多的采用计算机控制，所以我们采用AVR系列单片机来做控制器。 1.1.2选题的目的及意义 本控制器主要是针对过程控制实验室的控制装置而设计的，对过程控制实验设备的电热锅炉的温度进行控制，是实验室建设的需要。选择这题目能锻炼我们的能力，给我们提供了一个理论和实践相结合的机会。通过这次毕业设计，我们能对单片机程序设计、自动控制理论、检测技术与仪表方面的知识有进一步的了解，以巩固我们学过的知识，开拓我们的视野。同时，由于学过的知识十分有限，很多东西还要自己去学习，这样也锻炼和提高了我们的自学能力，为提高我们以后的自身竞争能力打下基础。[2]