化学仪表传感器信号微弱,常达pA或uV级,将其采集放大测量出来是一项有难度的工作。
比较好的方案如下:
由三级:放大级、滤波级、ADC驱动级,组成微弱信号放大电路。如下图:
第一级差分放大。由于整个电路噪音系数主要取决于第一级放大器的噪音,因此这里要选择低噪音、低失调、低漂移放大器。
第二级滤波器。化学仪表的噪声通常由1/f噪声和宽带噪声等组成。化学仪表传感器是直流信号,噪声贡献主要受1/f噪声影响。常用OP07构成各种滤波电路。
需要用低通滤波去除100Hz以上噪音,高通滤波去除0.05Hz以下噪音,用带阻滤波器构成50Hz陷波电路去除工频干扰。
第三级ADC驱动。常用的OP07通常即可满足要求。
模拟测试信号产生:
化学仪表设计好后,需验证所设计仪表是否达到要求。
mV级信号可用信号发生器或单片机产生,但是化学仪表常需要uV信号,最好使用惠氏顿电桥产生。如图:
R1=R2=R3=R4,变化ΔR,即可得到一个微弱可控的电压U0用于测试。
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