传感器的调理与补偿

在对传感器输出信号进行预处理的过程中 ,往往要把微弱的信号进行放大 ,要求放大器有足够大的共模抑制能力、很强的差模电压放大能力、很高的输入阻抗和稳定的工作性能。但当传感器的输出电阻不为零时 ,运放的等效输入阻抗将不对称 ,从而使单运放的失调增加 ,尤其是在运放输入阻抗较低时更为严重。如果放大电路的共模抑制能力不足、外接电阻匹配不准确 ,则传感器的输出引线电阻、噪声等将在放大电路的输出端引起更大的共模干扰。而运放输出端较大的共模输出信号 ,将使运放的线性度下降而难以有效地放大有用的差模信号。如果共模信号幅值超过…     

微小电压测量放大电路的抗共模噪声设计方法

测量仪器性能的好坏在很大程度上取决于其前端放大电路的性能,常选择具有较强噪声抑制能力和较大输入阻抗的运算放大电路和仪用放大电路.在微小电压的精密测量时,仪用放大电路的对称性很难完全保证,在强噪声的环境中,在仪用放大电路中加入共模电压的负反馈电路可抵消共模噪声或其中的一部分;在长距离信号传输时,在电路输入端加入跟随器电路可很好地克服由于测量电缆较长造成的输入电路不平衡而引入的测量误差.实验测试结果表明:改进型的仪用放大电路噪声抑制效果良好.     

低噪声模数转换器使能直流放大的电磁流量转换器信号处理电路

一种新型电磁流量转换器信号处理方案使用24比特低噪声模数转换器,使得模拟信号处理电路被简化为仅一级直流耦合仪表放大器。该方法能够显著改进业界常用的交流信号耦合电路难以克服的共模抑制比损失,在具有极高的信号输入阻抗的同时可以保持足够低的电路噪声,改善最小流速分辨率。新方案的电路能够接受传感器电极之间450 mV的直流差模电压,有极宽的输入动态范围和极佳的线性。原理样机通过水流标定试验在0.5~5 m/s流速范围内达到±0.2%读数精度。     

基于比率法的高精度电桥电路及其应用

提出一种基于比率法的高精度电桥电路,用于测量电阻传感器中的高精度电阻。该电桥电路是基于模数转换器的数字量输出,采用模拟输入电压与参考电压比率的方法,将电桥的不平衡输出经放大后作为模数转换器的模拟量输入,将电阻式传感器相同一侧另一桥臂两端的电压差经放大后作为模数转换器的参考电压,经过模数转换后两者比率的数字量作为系统的输出。经过该电路处理后,电阻信号与系统的输出之间成线性关系,并克服了供电电压波动对电阻测量结果的影响,消除了系统的零点漂移和温度漂移。该电桥电路具有高准确度的电阻测量性能。     

浅述线圈磁芯全桥结构的读磁器

一种线圈磁芯全桥结构的读磁器,与防伪检测设备的主处理器连接的,读磁器包括外壳、在外壳内设置有坡莫合金屏蔽壳和差分放大模块、沿坡莫合金屏蔽壳的长度方向设有工作窗口,且在工作窗口中依次设置多个独立的检测通道,每个检测通道由4个磁感应单元组成的惠斯通全桥结构;惠斯通全桥结构用于感应磁场的变化输出差分电压信号到差分放大模块中,差分放大模块具有抑制共模输入信号,放大差模输入信号的功能,并输出待检物的磁特征防伪信号给防伪检测设备的主处理器,从而大大地提高了国产传统的线圈+磁芯式读磁传感器抗电磁干扰性能及输出信号的信噪比,达到了防伪检测设备对读磁传感器抗电磁干扰及信噪比的性能要求。     

小型地磁传感器的低噪声前置放大电路设计

一些小型地磁传感器输出噪声电压水平在10 nV/Hz左右,现有nV级噪声水平的前置放大器体积太大难以满足其信号调理需求.针对这个问题,本文阐述了低噪声放大电路输入级设计原理,利用Multisim对输入级电路等效输入噪声电压等指标进行仿真,研制出一种基于差分输入的小型低噪声前置放大电路.给出了电路关键性能指标的仿真和测试结果,测试结果表明该电路具有良好的噪声特性和共模抑制比,噪声电压水平仅为3.7 nV/(Hz)～(1/2)@3.5 kHz,共模抑制比110 dB,增益为100～1 000连续可调.     

电容型海洋电场传感器的探测原理及性能研究

研究了电容型电极探测海洋电场的原理,提出降低放大电路的输入阻抗稳定碳纤维双电层的方法。利用聚丙烯腈碳纤维T300制备了电容型海洋电场电极,使用电化学工作站对电极进了循环伏安测量;使用交流法测量了电极在水槽中的阻抗;根据测量的阻抗选取在放大器输入端并联阻值分别为500Ω、1kΩ、2kΩ的电阻,研究了不同的输入阻抗对碳纤维电极在水下电场的电位稳定性、噪声稳定性和测量性能的影响。实验结果表明碳纤维T300制备的电极在水中呈现电容效应;输入阻抗越小电极电位和噪声稳定越快;稳定后电极自噪声达到1nV/√Hz@1Hz,在信号调理电路输入阻抗为500Ω的情况下,所制备的电极2h后即可达到最佳自噪声性能;电极可准确还原0.001Hz以上的海洋电场。综合而言所制备的碳纤维电极和合适的放大电路输入阻抗结合组成海洋电场传感器满足微弱海洋电场信号的测量和探测装备的快速部署。     

基于运放测试大输入范围ADC电路的设计

为测试大输入范围的ADC电路,综合考虑测试机的输出信号能力以及ADC输入范围要求,设计出合适的放大电路来扩展ATE输出信号范围,并根据噪声分析理论以及ADC电路参数测试对运放性能的要求选择前端驱动放大器。通过测试ADI公司AD7894的实例对比使用两种不同运放电路的实际测试效果表明计算公式有效可行,放大器的分析选择科学合理,为基于运放扩展ATE输出信号范围测试大输入范围ADC电路的设计提供可靠依据。     

提高稳定性的电路联结法

提高稳定性的电路联结法典型的测量放大器电路如图１，是用三个运算放大器构成的。其放大倍数是通过电阻ＲＧ来调整。放大器的差动输入端＋ＩＮ和－ＩＮ分别是两个运算放大器Ａ１和Ａ２的同相输入端，因此输入阻抗很高，且采用对称电路结构，被测信号直接加入到输入端上，...     

高灵敏度测氡脉冲电离室前置放大器设计

针对主流的商用测氡仪器在测量低浓度氡时精度低的问题,基于新型离子脉冲电离室输出信号特点,设计了一种基于集成运算放大器TL071的高灵敏前置放大电路.该前置放大器由电流电压转换、放大电路以及时间常数相同的CR-RC积分、微分滤波成形电路构成.使用Multisim10对其增益、幅频特性、失真度、信噪比以及输入阻抗等性能进行仿真与测试,结果表明:此前置放大器能将pA级的电流信号转换为电压信号并放大到V级,输入阻抗约为105 MΩ,电路失真度理论值可以达到O％,信噪比可达到100 dB.     

一种高速列车空气动力学测试方案的设计

针对测试列车表面空气压力分布时用到带共模输出的小灵敏度气压传感器提出一种测试方案.首先消除信号共模输出,再进行信号放大,去除共模信号的影响;其次提升信号基准,保证测试信号的双向性;然后引入线路气压信号,消除线路气压趋势;最终测出列车表面相对气压分布情况.给出测试方案硬件设计思路及软件设计流程,并通过实车在线测试验证,取得较好效果.     

可调宽带前置放大电路的设计与仿真

设计是一种在较宽的频带范围内具有良好的直流和交流特性的前置放大电路。电路包括输入阻抗匹配、无源衰减网络、有源放大等环节,采用单端输入单端输出方式实现信号变换。并且设计有过载保护、过压保护、过流保护,两组电源设计均有保护,使本设计更加安全可靠。通过电路选择,设计恰当的参数,精心调试,实测性能较好。本设计有体积小重量轻,成本低,且频率特性好的优点,满足高功率输出下低失真,通频高,噪声小,效率高的要求。     

单片机出租汽车计价器电路中的传感器

单片机出租汽车计价器电路中的传感器由信号转换、电压放大、方向判别、整形输出等部分组成(如图1所示)。信号转换的作用一般是采用光电转换的方式,利用传感器轴随着软轴轴芯转动时,轴上的阻光片不断阻挡发光管的光线对光敏材料的照射,而在电路上产生电脉冲信号,从而把反映距离大小的软轴转动转换为与其转数成正比的电脉冲数。由于传感器的模拟输出量信号比较弱,通过电压放大器进行放大。方向判别的作用是只允许正向转动时产生的脉冲信号输出,阻止反方向转动的脉冲信号输出。整形输出是传感器把经过整形后的信号输入计价器主机接口。目前单…     

噪声温度计用放大器设计与性能评估

低噪声、低失真、高共模抑制比的放大器对于噪声法测量热力学温度至关重要。设计了由前置放大、仪表放大和缓冲放大3级组成的噪声温度计用高性能放大器。其中,采用具有超低噪声的结型场效应对管IF9030作为前置差分放大级的输入;研制了自动化测量对管转移特性的装置,用于在大批量对管中挑选匹配度更优的器件;采用互相关技术压低电路中不相关的噪声,从而确保能够准确测量到被放大器背景噪声淹没的非线性失真信号;重点评估了放大器在1MHz带宽内的共模抑制比和放大器受双频激励时的非线性失真。测量结果表明,放大器的背景噪声为1.2nV/Hz1/2;100kHz带宽内的共模抑制比优于90dB,100kHz至1MHz带宽内的共模抑制比会随着频率的增加而降低,但不低于70dB;放大器受频率为400kHz、401kHz,幅度有效值为8μV的双频信号激励时,产生的二阶交调失真信号比双频信号低79dB,二阶谐波失真信号比双频信号低85dB。     

电磁流量测量中微弱信号处理方法

正一、信号检测与采样方法电磁流量传感器的小流量信号非常微弱,尤其在需要电池供电而受到功耗限制的情况下,往往低至几μV甚至1μV以下。为了将流量信号从环境噪音与测量电极的极化电势中分离出来,必须要采用有效的信号检测电路与数据采样方法。因此,本文采用并联同相差动放大电路,并结合具有低偏置电压、低零漂的高性能OP放大器组成放大电路,以获得具有高输入阻抗、高稳定性的前置放大电路,如图1所示。后面连接     

FK100×2电影还音扩音机电路原理(中)

7、混合信号放大电路当光还音信号、线路输入信号、话筒信号分别经电阻混合后受到了一定的衰减 ,所以混合信号放大器的作用就是将衰减的信号电平再次进行放大 ,以满足下一级电路的工作需求。该电路主要由运放2 U1 B等组成 ,见图 2 -8所示。电阻 2 R4、2 R5、2 R6、2 R7既是各路信号的混合电阻 ,也是 2 U1 B的输入电阻。 2 U1 B与 2 R4、 2 R5、 2 R6、 2 R7及运放反馈电阻组成反向输入运算放大器 ,其电压放大倍数分别为 :光还音 :K光 =- 2 R8(47K)2 R7(47K) =- 1(倍 )　　线路输入 :K线 =- 2 R8(47K)2 R5或 6 (10 K) =- 4 .7(倍 )…     

超低失真功率放大电路

本文介绍一种是有误差检出功能的超低失真功率放大电路。无论是信号的前置放大还是功率放大最易产生的就是非线性失真。如果我们产生一个与误差信号成比例的信号加以放大并加至输出端，这样输出端的失真就会大大降低。该超低失真功率放大电路如图所示。集成电路运算放大器...     

L-685裁带机CUE TONE电路改造

Ｌ-685裁带机装裁录音饼带时,对ＣＵＥＴＯＮＥ信号为全带长搜索,识别电路的信号频率范围较宽,且为电平门限识别,极易受到尖峰脉冲的干扰而不能正常工作。所以提出下列改造方案。一、方案构成ＣＵＥＴＯＮＥ是经Ｌ-685的磁头读出送到运放整形放大后送给门限选择电路的。该信号的频率与走带速度有关,带速最高时的频率为3ＫＨｚ左右(实测值),倒车定位时频率为1ＫＨｚ上下。ＣＵＥＴＯＮＥ及强干扰在运放输出端如下图所示:Ｌ-685的ＣＵＥＴＯＮＥ识别为每盘盒带的全程检索。干扰信号混杂于节目内容中,磁头只要能读出相应的脉冲信号,经滤波整形…     

用于光导摄像管的低输入阻抗低噪声放大器

为了改善放大器的SN比,我们做了与栅地—阴地放大器不同的低噪声放大器。由于反馈使输入阻抗低致几KΩ的纯电阻、这个反馈电路同充分利用密勒较应一起,再加上运用噪声抑制(Percival)电路后,大致可以实现完全的校正电路。试作的放大器,在输入0.3μA,带宽4.5MH_Z时,得到的SN比约为49db。     

电火工品阻值漂移测量电路

文章介绍了一种基于单臂电桥对电火工品因外界影响而产生的电阻漂移进行实时测量的电路,可以实现不拆机的情况下检测电火工品阻值漂移,并保证安全性.在输出端设计了放大电路,可以直接输出普通仪表监测的直流量,以及说明制作中的注意事项.