第9章传感器信号处理电路.ppt

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解:根据虚地原理
所以:
输入阻抗:
令Rf1=R2Rf2=2R1则:
第二节信号放大电路
一、电压放大器电路
例:K型热电偶,将0—500℃的温度转换为0-5V电压信号。已知1℃对应热电偶输出电压40uV,500℃。
求:
(1)信号电路增益AV?
(2)描述电路各部分作用。
解:
(1)
(2)R3、C1为低通滤波器,消除噪声;
LM35D及其周围电路补偿冷端温度;
R6完成断线检测。
提问:
(1)R3为什么不能太大?
(2)断线检测功能为什么要求运放的输入偏置电流小?
(因为运放有输入偏置电流)
(因为运放输入偏置电流在R6上产生很大的压降)
二、差动放大器电路
例:一种压力传感器的信号调理电路如图所示。压力传感器采用绝对压力传感器PS3000S-102A,此传感器为恒流驱动,,最大量程为200mV。,。
求:
(1)为了保证压力传感器恒流驱动工作,试计算电阻的R2阻值;
(2)如果信号调理电路的输出范围为0-1V,试计算可调电阻的取值;
(3)如果当压力为0时,由于桥路本身的不平衡,传感器桥路1、2两端有的电压,试对照图说明如何进行零点补偿消除其对输出的影响。
解:
(1)
(2)
则:Rp1=10KΩ
(3)调节Rp2
三、电荷放大器
要求放大器的输入阻抗非常高;(为什么?)
利用绝缘性好的电容和高增益的运算放大器来实现。
~
Q
+
A
U0
Δ
8
Cf
U0=-Q/Cf
~
+
8
Δ
Cs
Q
Cc
Gc
Ci
Gi
Cf
Gf
U0
}
传感器
}
电缆
放大器
电荷放大器实际等效电路
U0=
Cf(1+Ad)
—AdQ
≈—
Q
Cf
Cs—压电传感器固有电容
Cc—输入电缆等效电容
Ci—放大器输入电容
Cf—反馈电容
Gc—输入电缆的漏电导
Gi—放大器的输入电导
Gf—反馈电导