信号调理电路VIP专享

3 .6 信号调理电路 由传感器直接输出的信号一般是非常微弱的，不能直接被测量电路所利用，所以要根据不同形式的传感器采取不同的方式对信号进行处理，例如对微弱的信号放大、滤波、变换等等，最终将传感器最初的输出信号调理成能被测量电路所利用的信号。 3 .6 .1 仪器放大器 仪器放大器（或称数据放大器）是用于测量两个输入端信号之差的集成模块，其放大增益可设定。仪表放大器具有输入阻抗高、失调和温漂小、增益稳定、输出阻抗低等特点，主要用于作热电偶、应变电桥、分流器及生物传感器的接口电路，这种放大器能够将叠加在大共模电压上的小的差模信号进行前置放大。仪表放大器的增益可任意设定，一般有两种方法，一是通过数字量直接控制，另一种是通过外部电位器调节，目前有各种型号的仪器放大器可供选择使用。仪表放大器的功能框图如图3.6.1 所示。 仪表放大器+_+_+_~~~Vid/2Vid/2Vic +_共模信号差模信号+Vcc-VccU0RL参考增益选择 图 3.6.1 仪表放大器有它自己参考端，这些参考端均于地线相连，可以驱动以地为参考的负载。此外仪表放大器的输入地和输出地都汇集在一点，该点又与电源地相连，这样可以减小电路中接地环路电阻，从而减少因接地电阻带来的影响。下面以 AD620 为例介绍其典型应用。 AD620 是低成本仪表放大器，用户仅通过外接一个电阻，就可以在 1~1000 倍的增益范围内任意设置放大倍数。该器件具有宽的供电电源范围±2.3V~±18V，较低的功耗（≤1.3mA），输入失调电压小于 50μ V，输入失调电压温漂小于 0.6μ V/℃，具有低的噪声输入。其管脚排列如图3.6.2 所示。 12345678AD620GRIN- IN+ -VccREFOUT+VccGR 图 3.6.2 1、8 脚是外接电阻端子，以调节放大倍数；7、4 脚是正、负电源端子；2、3 脚是输入电压端；6 脚是输出电压端；5 脚是参考端，若该端接地，则 6 脚输出为对地之间的电压。AD620 仪表放大器的放大倍数表达式为：14.49GRkG 1 基本放大器电路 图3.6.3 是 AD620 组成的基本放大器，根据放大倍数的要求，可以决定出电阻 RG 的值。 图中正、负电源对地要加滤波电容。 1867423+_AD6205ViRGVo+Vcc-Vcc 图 3.6.3 2 压力测量电路 图3.6.4 是一压力测量电路，压力传感器输出的信号通过AD620 放大后送入AD 转换器， 转换成数字量进行测量。 1867423+_AD6205RGVo+VccRRRR+ΔR压力传感器VdADC数字量输出 图 3.6.4 3 心电检测电路 AD620 的正、负输入通...