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制造商和工程師：了解用于準確采集物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的儀表放大器

293680 2022-11-25 | pdf | 253.8KB | 次下載 | 免費

資料介紹

傳感是物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和智能家居的起點，也是 DIY 者、創(chuàng)客甚至專業(yè)設(shè)計師遇到第一個問題的地方。加速度計、力傳感器、應(yīng)變計和壓力傳感器等許多廉價傳感器都是圍繞阻性惠斯通電橋設(shè)計的，因此它們的輸出是毫伏 (mV) 范圍內(nèi)的差分電壓。傳感是物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和智能家居的起點，也是 DIY 者、創(chuàng)客甚至專業(yè)設(shè)計師遇到第一個問題的地方。加速度計、力傳感器、應(yīng)變計和壓力傳感器等許多廉價傳感器都是圍繞阻性惠斯通電橋設(shè)計的，因此它們的輸出是毫伏 (mV) 范圍內(nèi)的差分電壓。在進一步研究之前，需要準確捕獲和放大這些低電平信號，使其達到與微處理器模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 兼容的電平，而不會引入直流偏移和噪聲。類似地，使用高側(cè)電流分流器檢測電流需要放大器沒有以地為參考的輸入并且可以承受大的共模電壓。在進一步研究之前，需要準確捕獲和放大這些低電平信號，使其達到與微處理器模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 兼容的電平，而不會引入直流偏移和噪聲。類似地，使用高側(cè)電流分流器檢測電流需要放大器沒有以地為參考的輸入并且可以承受大的共模電壓。為確保捕獲的數(shù)據(jù)準確無誤，創(chuàng)客和 DIY 愛好者需要熟悉儀表放大器 (INA)。這是一款平衡差分放大器，具有易于控制的增益、低失調(diào)漂移和噪聲消除特性。它是家庭控制應(yīng)用中低成本傳感器的自然附屬品。此外，由于有兩個不以地為參考的高阻抗輸入，它也是所有類型的浮動差分測量的理想選擇。為確保捕獲的數(shù)據(jù)準確無誤，創(chuàng)客和 DIY 愛好者需要熟悉儀表放大器 (INA)。這是一款平衡差分放大器，具有易于控制的增益、低失調(diào)漂移和噪聲消除特性。它是家庭控制應(yīng)用中低成本傳感器的自然附屬品。此外，由于有兩個不以地為參考的高阻抗輸入，它也是所有類型的浮動差分測量的理想選擇。本文將介紹傳感器到處理器的信號鏈，以及放大器級對共模抑制、精度和穩(wěn)定性的需求。它將介紹合適的傳感器和 INA 以及如何使用它們。本文將介紹傳感器到處理器的信號鏈，以及放大器級對共模抑制、精度和穩(wěn)定性的需求。它將介紹合適的傳感器和 INA 以及如何使用它們。壓阻式換能器壓阻式換能器最受歡迎的換能器系列之一是使用壓阻元件的系列。這些用于測量應(yīng)變、力、加速度和壓力，僅舉幾例。最受歡迎的換能器系列之一是使用壓阻元件的系列。這些用于測量應(yīng)變、力、加速度和壓力，僅舉幾例。小型壓阻元件連接到換能器的機械元件上。這些元件可以是桿、板、彈簧或隔膜的形式。感測到的所需參數(shù)會導(dǎo)致機械結(jié)構(gòu)變形。壓阻元件承受與感測參數(shù)成比例的應(yīng)變，這會改變元件的電阻。小型壓阻元件連接到換能器的機械元件上。這些元件可以是桿、板、彈簧或隔膜的形式。感測到的所需參數(shù)會導(dǎo)致機械結(jié)構(gòu)變形。壓阻元件承受與感測參數(shù)成比例的應(yīng)變，這會改變元件的電阻。壓電電阻元件的電阻通常是惠斯通電橋電路配置的一部分（圖 1）。如果電橋的輸入電壓是固定的并且所有四個電阻器具有相同的值，則稱電橋是平衡的，輸出電壓 V 壓電電阻元件的電阻通常是惠斯通電橋電路配置的一部分（圖 1）。如果電橋的輸入電壓是固定的并且所有四個電阻器具有相同的值，則稱電橋是平衡的，輸出電壓 V OUTOUT為零。