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技術文章

電磁流量計的前置放大電路設計


發布日期:2022-03-11 點擊:1004次
  電磁流量計傳感器得到的測量信號很弱,一般為微伏、毫伏級別,要進行精確測量就需要對其進行放大處理。前置放大電路的作用就是把傳感器得到的微弱的流量信號放大,同時還可以抑制變送器兩電極對地之間存在的同相干擾。前面提到放大電路輸入阻抗Ri和信號源內阻R5組成分壓電路如圖2.10
 

  為了降低電磁流量計信號源內阻的影響,放大電路要采用高輸入阻抗。同時為了解決供電電源干擾耦合到輸入回路所帶來的工頻干擾以及勵磁磁場的交變變化所產生的其它干擾(共模干擾),我們采用差分電路來減少共模干擾的影響。線路如圖2.11該電路特點是一個差分電路,只對兩信號差值進行放大,它的差分能力用抑制比來表示。兩個輸入對地電位相異時的增益和電位相同時的增益之比即稱為“抑制比",理想上抑制比可以無窮大。這樣我們就能用這個電路測量傳感器兩個電極之間的電位,這樣兩電極對地的干擾電壓(同相干擾)可以在放大時受到抑制。綜合起來,此電路具有放大放大差模信號、抑制共模信號、輸入阻抗高、輸出阻抗低、失調小、溫漂小、線性好和增益穩定可調等優點。
 

  電磁流量計電路由三個放大器組成A1A2R1R2RG組成的第一級放大電路為同相放大電路,該電路實際是兩電壓跟隨器,它們兩個反相端由恐相連,具有非常高的輸入阻抗,適合放大微信號;R3R4R5R6A3組成第二級基本差動放大器,它可以消除第一級的共模信號,整個電路通過對RG的改變來調整放大倍數。
  按照差模和共模輸入的定義,可將VI1VI2表示為:
 

   令運算放大器A1A2A3的輸入失調電壓分別為VI01VI02VI03A1A2相互失調電壓為VI0,失調電流為VI0;其中VI0=VI01-VI02,這樣簡化得到圖2.12
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