方便,可以准确的将扩散电阻变化量转换成电压信号的变化量,减少了环境因素带来的测量误差。由于交流电桥在信号传输过程中易受电路本身的影响,调节平衡困难,稳定性较差等缺点,本设计采用直流电桥作为电压信号的测量电路Р3.2.1 测量电路的工作原理Р桥路电源电压,4个桥臂阻值分别为、、、,当===时,称之为等臂电桥。由于扩散电阻的电桥电路输出信号比较微弱,故目前大部分电阻式压力变送器桥路输出端都会与直流放大器相连接。测量桥路如图3-2所示。Р图3-2 压力变送器测量电路Р由于差动电桥的补偿作用,使引起非线性误差的因素互相抵消并且具有温度补偿功能,而且半桥的输出信号灵敏度是单臂电桥的2倍,同时全桥电路的灵敏度是半桥的2倍,全桥电路灵敏度很高,因此该设计采用全桥电路。电路如图3-3所示。Р图3-3 全桥电路Р3.3 信号放大电路Р3.3.1 放大器的选择Р由于被测压力经过应变片和全桥电路转变后得到的电信号十分微弱,所以在对其进行A/D转换之前要对这些模拟电信号进行放大。本设计采用OP07双极性运算放大器组成的三运放差分放大电路,OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A为±2nA)和开环增益高(对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。能够保证在具有较大共模电压的条件下,获得对微弱的差分电压信号进行放大的显著效果,并且具有很高的输入阻抗。因此,这些特性使得三运放差分放大电路得到广泛应用Р3.3.2 三运放差分放大电路Р该设计采用了由OP07运算放大器组成的同向并联三运放结构,由OP07-1和OP07-2组成第一级运放电路提高输入阻抗,OP07-3组成第二级运放电路提高共模抑制比。这种结构可以很好地满足高输入阻抗、高共模抑制比、高增益、低漂移等电路要求。
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