阻抗变换器电路

阻抗变换器将两根电极之间的阻抗转换成电压送至HMS87C1408B进行A/D转换，HMS87C-1408B将转换值进行处理后送LCD显示，并由语音电路输出报数信息或超标提示。由于测试仪常常需要在室外阳光下和傍晚时操作，因此可用自动背光控制电路自动调节LCD显示的亮度。自动背光通过光敏电阻感应外界环境的光照度，并将其转换成电压直接去控制背光源的电流，实现自动背光控制。按键用于设置待测试物的种类或品种、选择语音提示或语音报数的方式、超标阈值、因为温度变化需要修正的值以及通过按键来显示平均值等等。电源电路用于将6 V的电池电压转换成3.9 V的系统供电，当电池电压下降到4.5 V时，由低电压检测电路检测并提供电平转换信号给主控芯片，由主控芯片通过语音电路播出“请更换电池”语音。

阻抗变换器电路是本系统的一个重要电路，它的性能关系到测试数据的精度和测试数据的有效范围。本系统选择单电源供电、低漂移、高阻运算放大器TLC27L2B结合外围电阻构成阻抗变换器电路。TLC27L2B的输入阻抗高达1012 Ω，而被测物籽棉、菜籽和粮食(包括稻谷、玉米、小麦)的阻抗范围在几百KΩ到10 GΩ，所以，TLC27L2B适合用作阻抗变换器，并且其功耗极低。阻抗变换器电路如图2。它实际上是一个电压跟随器电路。电压跟随器具有高阻输入低阻输出的特点，它的增益为：

　　Rc、Rd分别是运放的差分输入电阻和共模输入电阻；K是运放的开环增益。

　　输出电压：

　　Rm为被测阻抗，当电子开关Kd闭合时R12=R1//R2，当Kd打开时R12=R1。Kd用于调节被测阻抗的范围。当R1选择30 MΩ时，被测阻抗可高达lO GΩ。Usc经分压后送主控芯片作A/D转换可得到含水量。