Dəqiq Ölçmə Sistemləri üçün Uyğun Yüksək Performanslı İn-Amp-in Seçilməsi

Dəqiqlik ölçmə sistemləri kosmik tətbiqlərdən tibbi cihazların kalibrlənməsinə qədər müasir sənaye tətbiqlərinin əsasını təşkil edir. Bu sistemlərin mərkəzində ölçü dəqiqliyini və siqnal bütövlüyünü təyin edən kritik komponent yerləşir: adətən in-amp (instrumentation amplifier) adlanan avtomatlaşdırılmış gücləndirici. Bu ixtisaslaşmış gücləndiricilər aşağı səviyyəli sensor siqnalları ilə rəqəmsal emal sistemləri arasındakı keçid rolunu oynayır və ona görə də optimal sistem performansına nail olmaq üçün onların seçilməsi və tətbiqi son dərəcə vacibdir.

Müasir ölçmə mühitlərinin mürəkkəbliyi ümumi rejimli girişləri rədd edərkən kiçik siqnal dəyişikliklərini idarə edə biləcək dərin gücləndirmə həllərini tələb edir. Mühəndislər konkret tətbiq üçün ən uyğun in-amp-i tapmaq üçün bir çox spesifikasiyalar, arxitektur nəzərdən keçirmələr və performans parametrləri arasında yönəlməlidirlər. tətbiq tələblər. Bu əsas aspektləri başa düşmək, ölçmə dəqiqliyinə və sistem etibarlılığına birbaşa təsir edən məlumatlı qərarlar verməyə imkan verir.

Yüksək performanslı sahə gücləndiricisinin seçilməsi yalnız əsas gücləndirmə tələblərini keçir və giriş bias cərəyanı, ofset gərginliyi sürüşməsi və zolaq genişliyi xarakteristikaları kimi amilləri əhatə edir. Hər bir parametr ümumi ölçmə sisteminin dəqiqliyini və uzunmüddətli sabitliyini müəyyənləşdirməkdə vacib rol oynayır. Bu kompleks analiz mühəndislərin yüksək dəqiqlikli ölçmə tətbiqləri üçün optimal gücləndirici seçimi ilə bağlı əsas nəzərdə tutmaları araşdırır.

Sahə Gücləndiricisinin Arxitekturasını və İş prinsiplərini Anlamaq

Üçgücləndiricili Konfiqurasiyanın Üstünlükləri

Klassik üç gücləndiricili daxili gücləndirici arxitekturası, tək gücləndiricili həllərlə müqayisədə üstün performans xarakteristikaları təklif edərək, dəqiq ölçmə tətbiqləri üçün qızıl standartdır. Bu konfiqurasiya iki giriş bufer gücləndiricisindən və sonra differensial gücləndirici mərhələsindən istifadə edir və sensor dövrələrinə yükləmə təsirlərini minimuma endirməklə yanaşı, giriş impedansını maksimum dərəcədə artırır. Ümumiyyətlə 1 GΩ-dan çox olan yüksək giriş impedansı, mənbənin yüklənməsindən nəşə olunan siqnal distorsiyasını minimuma endirir.

Üçgücləndiricili konfiqurasiyadakı hər bir giriş bufer gücləndiricisi vahid qazanc ilə işləyir, siqnal bütövlüyünü qoruyur və eyni zamanda əla ümumi rejimli rəddetmə imkanları təmin edir. Differensial gücləndirici mərhələsi faktiki siqnal gücləndirməsini və ümumi rejimli rəddetməni yerinə yetirir və qazanc adətən tək xarici rezistorla təyin olunur. Bu arxitektura bütün giriş diapazonu üzrə əla xəttilik təmin edir və yüksək ölçü dəqiqliyi tələb edən tətbiqlər üçün ideal haldır.

Üç gücləndiricili konfiqurasiyaların simmetrik dizaynı alternativ arxitekturalara nisbətən üstünlük təşkil edən sürüşmə xarakteristikaları və temperatur sabitliyi təmin edir. Giriş ofset gərginliyi və kanallar arasında meyl cərəyanının uyğunluğu temperatur dəyişiklikləri boyu sabit qalır və yüksək tələblər qoyulan şəraitdə ölçmənin təkrarlanmasını təmin edir. Bu xüsusiyyətlər üç gücləndiricili dizaynlara körpü sensor tətbiqləri və differensial siqnal emalı üçün xüsusi ilə uyğun edir.

Cari Tənzimləmə və Gərginlik Tənzimləmə Topologiyaları

Cari geri əlaqə daxili gücləndirici dizaynları, zolaq genişliyi tələblərinin ənənəvi gərginlik geri əlaqə arxitekturularının imkanlarını keçdiyi yüksək tezlikli tətbiqlərdə aydın üstünlüklər təqdim edir. Bu gücləndiricilər qazanc parametrindən asılı olmayaraq sabit zolaq genişliyini saxlayır və daha yaxşı sürətlənmə nisbəti performansı ilə azaldılmış sabitləşmə müddətini təmin edir. Cari geri əlaqə topologiyası, sürətli siqnal dəyişikliklərinin dəqiq şəkildə tutulması lazım olan dinamik ölçmə ssenarilərində daha sürətli siqnal əldə etməyə imkan verir.

Gərginlik geri əlaqəsi daxili gücləndirici konfiqurasiyaları, DC dəqiqliyi yüksək tezlikli performansdan üstün tutulan aşağı səs-küy tətbiqlərində üstünlük təşkil edir. Bu dizaynlar adətən daha aşağı giriş səs-küy sıxlığına və yaxşılaşdırılmış ofset gərginliyi xüsusiyyətlərinə malikdir və bu da onları dəqiq DC və aşağı tezlikli AC ölçümləri üçün ideal edir. Gərginlik geri əlaqə yanaşması kalibrləmə və istinad tətbiqləri üçün vacib olan daha yaxşı qazanc dəqiqliyi və aşağı temperatur sürüşmə xarakteristikasını təmin edir.

Cari və gərginlik geri əlaqə topologiyaları arasındakı seçim xüsusi ölçü tələblərindən və siqnal xarakteristikalarından asılı olaraq dəyişir. Yüksək tezlikli sensor siqnallarını əhatə edən tətbiqlər cərəyan geri əlaqəsi dizaynlarından, dəqiq DC ölçmələri isə gərginlik geri əlaqəsi arxitekturundan faydalanır. Bu əsas fərqləri başa düşmək mühəndislərin optimal sistem performansı üçün uyğun topologiyaları seçməsinə imkan verir.

Dəqiq tətbiqlər üçün kritik spesifikasiyalar

Giriş ofset gərginliyi və sürüşmə xarakteristikaları

Giriş ofset gərginliyi, aşağı sinyal səviyyələrində ölçmə dəqiqliyini birbaşa təsir edən dəqiqlik ölçmə sistemləri üçün ən vacib spesifikasiyalardan biridir. Yüksək performanslı in-amp cihazları adətən 100 μV-dən aşağı olan ilkin ofset gərginliklərini göstərir, bəzi yüksək dəqiq variantlar isə ofset dəyərlərini 10 μV-ə qədər endirə bilir. Bu xüsusiyyət, ofset səhvlərinin ölçmə rezolyusiyasını əhəmiyyətli dərəcədə təsir edə biləcəyi millivolt səviyyəli sensor siqnallarının gücləndirilməsi zamanı daha da önəm kazanır.

Giriş ofset gərginliyinin temperatur əmsalı, μV/°C olaraq ölçüldüyü kimi, müxtəlif ətraf şəraitində uzunmüddətli ölçmə sabitliyini müəyyənləşdirir. Premium in-amp konstruksiyaları, işləmə temperatur aralığı ərzində ölçmə dəqiqliyinin saxlanılmasını təmin etmək üçün ofset sürüşməsinin 1 μV/°C-dən aşağı spesifikasiyalarına nail olur. Sərt sənaye mühitlərindəki tətbiqlər kalibrasiya dəqiqliyinin uzun müddət saxlanması üçün ofset sürüşməsi spesifikasiyalarına diqqətlə yanaşmağı tələb edir.

Vaxta əsaslanan ofset gərginliyinin sürüşməsi, tez-tez ilkin dizayn mərhələlərində nəzərdən qaçırılır, lakin uzunmüddətli ölçmə sabitliyini əhəmiyyətli dərəcədə təsir edə bilər. Yüksək keyfiyyətli in-amp cihazları istismarın aylar və illər ərzində ofset gərginliyinin sabitliyini saxlayır və sürüşmə sürəti adətən μV/1000 saat şəklində göstərilir. Bu uzunmüddətli sabitlik, dövri kalibrasiya praktik olmayan və ya bahalı ola biləcək referans ölçmə sistemlərində və kalibrasiya avadanlıqlarında xüsusi önəm daşıyır.

Ümumi rejimli rejetleme performansı

Ümumi rejimli rejetleme nisbəti (CMRR) girişlərin hər ikisinə aid olan siqnalları rədd etmə qabiliyyətini və differensial siqnalların gücləndirilməsini xarakterizə edir. Zəif elektrik şəbəkələrində torpaqlama dövrləri və elektromaqnit müdaxilənin ölçmə dəqiqliyini təhlükə altına aldığı mühitlərdə yüksək dəqiqlikli tətbiqlər üçün DC-də 100 dB-dən yuxarı CMRR tələb olunur, bir çox yüksək performanslı cihazlar isə 120 dB-dən yuxarı nisbətlər əldə edir. Bu istisnalı rəddetmə qabiliyyəti, ölçmə dəqiqliyini təhlükə altına alan zəif elektrik şəbəkələrində və elektromaqnit müdaxilə şəraitində xüsusi önəm kəsb edir.

Tezlikdən asılı olan CMRR xarakteristikaları, gücləndiricinin ölçü zolağı boyunca ümumi rejimli girişin aradan qaldırılma qabiliyyətini müəyyən edir. Daimi cərəyan üzrə CMRR parametrləri təsirli görünə bilər, lakin bir çox daxili gücləndirici cihazlar yüksək tezliklərdə əhəmiyyətli CMRR azalmaları göstərir. CMRR ilə tezlik arasındakı əlaqəni başa düşmək mühəndislərə elektrik şəbəkəsindən və açarlı sxemlərdən gələn AC ümumi rejimli girişin təsiri altında sistemin iş performansını proqnozlaşdırmağa kömək edir.

Güc təchizatının girişinə nisbət (PSRR) CMRR spesifikasiyalarını tamamlayır və gücləndiricinin güc mənbəyi dəyişikliklərinə davamlılığını miqdariləşdirir. Yüksək səmərəli daxili gücləndirici dizaynları 100 dB-dən yuxarı PSRR qiymətləri əldə edir və bu da təchizat gərginliyinin dalğalanmasından dolayı yaranan ölçü səhvlərini minimuma endirir. Bu spesifikasiya batareya gərginliyinin dəyişməsi əks halda əhəmiyyətli ölçü səhvləri yarada biləcək portativ ölçü sistemlərində xüsusilə vacib olur.

Səs-küyün performansı və siqnalın səs-küyə nisbətinin optimallaşdırılması

Giriş səs-küyü gərginliyi və cərəyan xüsusiyyətləri

Adətən nV /√Hz-də göstərilən giriş səs gərginliyi sıxlığı, ölçmə sisteminin əsas səs təbəqəsini müəyyən edir və əldə edilə bilən siqnal qətnaməsinə birbaşa təsir göstərir. Aşağı səs-küyü olan amp dizaynları, 1 kHz-də 10 nV / √Hz-dən aşağı giriş səs sıxlığına nail olur, bəzi ixtisaslaşdırılmış cihazlar isə 5 nV / √Hz-dən aşağı performans səviyyəsinə çatır. Bu son dərəcə aşağı səs-küy xüsusiyyətləri, termopollar temperaturunun aşkarlanması və gərginlik ölçüsü ölçüləri kimi tətbiqlərdə mikrovolt səviyyəsindəki siqnalların dəqiq ölçülməsini təmin edir.

Giriş gürültüsü cərəyanı spesifikasiyaları ölçü yolu boyunca yüksək mənbə impendansları mövcud olduqda kritik əhəmiyyət kəsb edir. Orta səviyyəli gürültü cərəyanı səviyyələri belə yüksək impendanslı mənbələr üzrə əhəmiyyətli gərginlik gürültüsü yarada bilər və bu, zəif giriş siqnallarını sıxışdıra bilər. Premium daxili gücləndirici cihazlar 1 pA/√Hz-dən aşağı giriş gürültü cərəyan sıxlığına nail olur və bu da onları pH elektrodları və fotodiod cərəyanı ölçmələri daxil olmaqla yüksək impendanslı sensor tətbiqləri üçün uyğunlaşdırır.

Gürültü performansı ilə ötürmə zolağı tələbləri arasındakı əlaqə gücləndiricinin seçilməsi zamanı diqqətlə nəzərdən keçirilməsini tələb edir. Aşağı gürültü sıxlığı ümumiyyətlə daha yaxşı performansı göstərsə də, ölçü zolağı üzrə inteqrasiya edilmiş ümumi gürültü faktiki sistem gürültü səviyyəsini müəyyən edir. Mühəndislər konkret ölçü tətbiqləri üçün optimal siqnal-gürültü nisbətini əldə etmək üçün gürültü xüsusiyyətlərini ötürmə zolağı tələbləri ilə tarazlaşdırmalıdır.

Dəyişkən Gürültü və Alçaq Tezlikli Performans

Yanıltıcı səs-küy, həmçinin 1/f səs-küy kimi də bilinir və 100 Hz-dən aşağı tezliklərdə əksər gücləndiricilərin səs-küy performansını üstünlük təşkil edir. Bu aşağı tezlikli səs-küy komponenti xüsusilə uzun ölçmə müddəti tələb edən tətbiqlərdə DC və yavaş dəyişən siqnalların ölçülməsinə əhəmiyyətli təsir göstərə bilər. Yüksək performanslı gücləndirici cihazlar yanıltıcı səs-küyün təsirini minimuma endirmək üçün xüsusi giriş mərhələsi dizaynlarından və diqqətli yerləşdirmə üsullarından istifadə edir.

Yanıltıcı səs-küyün bucaq tezliyi, 1/f səs-küyünün ağ səs-küy səviyyəsinə bərabər olduğu tezliyi göstərir və keyfiyyətli gücləndirici dizaynlarda adətən 0,1 Hz ilə 10 Hz aralığında dəyişir. Aşağı bucaq tezlikləri yüksək aşağı tezlikli səs-küy performansını göstərir və bu cihazları dəqiq DC ölçmələri və yavaş dəyişən siqnal tətbiqləri üçün daha uyğun edir. Yanıltıcı səs-küyün xüsusiyyətlərini başa düşmək mühəndislərə konkret tezlik aralıqlarında ölçmə dəqiqliyini proqnozlaşdırmağa kömək edir.

Çopper-sabitləşdirilmiş giriş gücləndiricilərinin arxitekturası, giriş siqnalını davamlı olaraq 1/f səs-dən yuxarı modulyasiya edərək parıldama səsini praktiki olaraq aradan qaldırır. Bu ixtisaslaşmış gücləndiricilər DC və aşağı tezliklərdə fövqəladə dərəcədə aşağı səs performansına nail olur, baxmayaraq ki, bu, yüksək tezlikli cavab və sabitləşmə müddətində müəyyən kompromislər tələb edir. Son dərəcə dəqiq DC parametrləri və uzunmüddətli sabitlik tələb olunan tətbiqlərdə çopper-sabitləşdirilmiş konstruksiyalar son dərəcə qiymətli olur.

Ötüş zolağı və Tezlik Cavabı Nəzərdən Keçirilməsi

Qazanc-Band Genişliyi Hasili Münasibətləri

Qazanma bant genişliyi məhsulu hər hansı bir qazanma parametrində əldə edilə bilən bant genişliyini əsasən məhdudlaşdırır, bu spesifikasiyanı həm yüksək qazanc, həm də geniş bant genişliyi tələb edən tətbiqlər üçün vacib edir. Ən çox amp cihazları ənənəvi qazanc-band genişliyi ticarət əlaqəsini izləyərək qazanc artdıqca bant genişliyini azaldır. Bu məhdudiyyətin başa düşülməsi mühəndislərə siqnal bütövlüyünü qoruyaraq tələb olunan bant genişliyi performansına nail olmaq üçün uyğun qazanc parametrlərini seçməyə kömək edir.

Kiçik siqnal bant genişliyi spesifikasiyaları, amplitud və ya faz təhrifsiz yüksək tezlikli siqnal komponentlərini dəqiq şəkildə təkrarlamaq üçün bir gücləndiricinin qabiliyyətinə fikir verir. Yüksək performanslı amp dizaynları vahid artımla 1 MHz-dən çox bant genişliyini əldə edir və bant genişliyi artım tənzimlənməsi ilə əks şəkildə ölçeklənir. Dinamik gərginlik ölçmələri və ya titrəmə analizi ilə əlaqəli tətbiqlər, adekvat tezlik cavabını təmin etmək üçün bant genişliyini diqqətlə nəzərə almalıdır.

Tam gücün ötürmə zolağı, gücləndiricinin sürüşmə sürəti ilə məhdudlaşmadan tam miqyaslı çıxış siqnalı yarada bildiyi maksimum tezliyi göstərir. Bu xüsusiyyət akselerometr siqnallarının emalı və ya dinamik təzyiq ölçmələri kimi yüksək tezlikdə böyük siqnal dəyişiklikləri tələb edən tətbiqlərdə xüsusilə önəmlidir. Tam güc zolağı ilə sürüşmə sürəti arasındakı əlaqə gücləndiricinin çətin siqnal şəraitinə necə cavab verdiyini müəyyən edir.

Faza Reaksiyası və Qrup Gecikməsi Xüsusiyyətləri

Ölçmə zolağı boyunca faza xəttilikliyi kompleks dalğa formalı və ya müxtəlif tezlik komponentli tətbiqlərdə siqnal dəqiqliyini təsir edir. Amplitud cavab sabit qalsa belə, xətti olmayan faza reaksiyası siqnallarda distorsiyaya səbəb ola bilər; bu, impuls ölçmə tətbiqləri və ya zaman sahəsində analiz üçün xüsusilə problem yaradır. Yüksək keyfiyyətli işləmə gücləndiricilərinin dizaynı öz nəzərdə tutulan ötürmə zolağı boyunca xətti faza reaksiyasını saxlayır və siqnalın zamana aid əlaqələrini qoruyur.

Qrup gecikməsinin dəyişilməsi tezlik komponentləri arasında faza sürüşmələrini göstərir və geniş zolaqlı ölçmə tətbiqlərində impulsların eninə yayılmasına və ya dalğa formasının distorsiyasına səbəb ola bilər. Ölçmə zolağı boyunca qrup gecikməsinin sabitliyi keçid siqnallarının və mürəkkəb dalğa formalarının dəqiq bərpasını təmin edir. Bu xüsusiyyət impuls cavabı ölçmələri və ya şok analizi nəzərdə tutulan tətbiqlərdə xüsusilə vacibdir.

Addım cavabı xüsusiyyətləri gücləndiricinin keçid rejimində davranışına və oturma performansına dair qiymətli məlumat verir. Minimal artımla tez oturma vaxtları yüksək səviyyəli fazaya cavab və stabillik marjlarını göstərir ki, bu da sürətli siqnal toplanması və ya multiplex ölçmələr tələb edən tətbiqlər üçün vacibdir. Addım cavabı həmçinin müəyyən sistem konfiqurasiyalarında ölçmə dəqiqliyini pozabilecək potensial osillyasiya meyllərini aşkar edir.

Güc Təchizatı və Ekoloji Nəzərdən Keçirilmələr

Təchizat Gərginliyi Tələbləri və Güc İstehlakı

Güc təchizatı tələbləri, xüsusilə daşınan və ya batareya ilə işləyən ölçü sistemlərində, sistemin dizayn mürəkkəbliyini və enerji istehlakını əhəmiyyətli dərəcədə təsir edir. +5V və ya +3.3V şinlərindən işləyən tək qida mənbəyi amplifikator dizaynları sistem üçün güc paylanmasını sadələşdirir və ümumi enerji istehlakını azaldır. Bu aşağı gərginlikli həllər, enerji səmərəliliyinin ən vacib tələb olunduğu daşınan cihazlar və sensor interfeys tətbiqlərində üstünlük təşkil edir.

İkili qida mənbəyi konfiqurasiyaları adətən əlavə səviyyəni dəyişdirmə sxematiyasına ehtiyac olmadan həm müsbət, həm də mənfi giriş siqnallarını qəbul edə bilərək, üstün siqnal diapazonu və performans xarakteristikaları təmin edir. Dəqiq ölçü sistemlərində standart ±15V qida mənbəyi hələ də geniş yayılmışdır və maksimal dinamik diapazon və siqnal idarəetmə imkanı yaradır. Enerji istehlakı ilə performans xarakteristikaları arasındakı kompromis konkret tətbiq tələblərinə əsasən diqqətlə qiymətləndirilməlidir.

Sessiz cari spesifikasiyalar birbaşa portativ tətbiqlərdə batareya ömrünü və sıx bəndləmə ssenarilərində istilik nəzəriyyəsini təsir edir. Aşağı güclü giriş gücləndiricilərinin dizaynı 1 mA-dan aşağı sessiz cərəyanlar əldə etməyə imkan verir və eyni zamanda yüksək performans xarakteristikalarını saxlayır. Simsiz sensor tətbiqləri üçün hazırlanmış ultra aşağıgüc sərfi növləri 100 μA-dan az enerji istehlak edir və bəzi performans parametrlərindən imtina etməklə uzunmüddətli batareya işini təmin edir.

Temperatur Aralığı və Mühit Sabitliyi

İş temperatur aralığı spesifikasiyaları gücləndiricinin çətin mühit şəraitində tətbiq oluna biləcəyini müəyyən edir, sənaye sinfi cihazlar adətən -40°C-dən +85°C-ə qədər iş üçün qiymətləndirilir. Genişləndirilmiş temperatur aralığına malik növlər avtomobil və kosmik tətbiqləri üçün -55°C-dən +125°C-ə qədər iş rejimini təmin edir. Temperatur düşərgə əyrilərini başa düşmək mühəndislərə temperatur ekstremallarında performansın necə zəiflədiyini proqnozlaşdırmağa kömək edir.

Termiki şoka davamlılıq və temperaturun dəyişməsi qabiliyyəti sürətli temperatur dəyişiklikləri yaşayan tətbiqlərdə uzunmüddətli etibarlılığı təsir edir. Hərbi və kosmik sənayenin yüksək dəqiqliyli cihazları, müəyyən edilmiş istismar müddəti ərzində sabit işləməsinin təmin edilməsi üçün geniş miqyaslı temperatur dövri testlərindən keçirilir. Bu etibarlılıq xüsusiyyətləri komponentin çıxışması ciddi nəticələrə səbəb ola biləcək kritik ölçmə tətbiqlərində vacibdir.

Nəmə davamlılıq və nəm həssaslığı səviyyələri yüksək rütubətli mühitlərdə baxım və qoruma tələblərini müəyyənləşdirir. Germetik bağlanmış paketlər nəmə qarşı üstün mühafizə təmin edir, lakin bu, dəyərin və ölçülərin artmasına səbəb olur. Nəm həssaslığının səviyyəsinin başa düşülməsi mühəndislərə etibarlı uzunmüddətli işləmə üçün uyğun emal prosedurları və qoruyucu tədbirlərin seçilməsində kömək edir.

Müraciət-əsaslı seçilmə şərtləri

Körpü Sensoru İnterfeys Tələbləri

Köprü sensor tətbiqləri, gərginlik ölçmələri, yük hüceyrələri və təzyiq sensorları ilə dəqiq ölçümlər almaq üçün fövqəladə ümumi rejimli rəddetmə və giriş impedans uyğunluğuna malik olan gücləndirici dizaynlarını tələb edir. Bu tətbiqlərdə kiçik differensial siqnalları saxlayarkən ümumi rejimli gərginlikləri rədd etmək qabiliyyəti ölçü dəqiqliyini müəyyən edir. Kanallar arasındakı giriş impedansının uyğunlaşdırılması köprü sxemində tarazlanmış yüklənməni təmin edir və impedans uyğunsuzluqlarından yaranan ölçü səhvlərini qarşısını alır.

Köprüyü işə salan gərginliyin uyğunluğu, gücləndiricinin giriş ümumi rejim aralığı tələblərinə təsir göstərir; daha yüksək işə salma gərginlikləri isə daha böyük ümumi rejim giriş qabiliyyətini tələb edir. Bir çox köprü sensor tətbiqi 5 V və ya 10 V işə salma gərginliklərindən istifadə edir və bu səviyyələri həmçinin siqnal sapmalarını nəzərə alaraq əhatə edə biləcək kifayət qədər ümumi rejim aralığına malik gücləndirici dizaynlarını tələb edir. Düzgün ümumi rejim aralığının seçilməsi giriş mərhələsinin doymasını qarşısını alır və xətti iş rejimini saxlayır.

Köprüdə tamamlanma və kalibrləmə funksiyalarının ixtisaslaşmış in-amp dizaynlarına daxil edilməsi sistem həyata keçirilməsini asanlaşdırır və ölçmə dəqiqliyini artırır. Bu inteqrasiya olunmuş funksiyalara proqram təminatlı qazanclar, ofset tənzimləmə imkanları və köprüdə tamamlama rezistorları daxil ola bilər. Belə inteqrasiya xarici komponentlərin sayını azaldır və ümumi sistem dəqiqliyini və kalibrləmə rahatlığını artırır.

Termopar və RTD Siqnal Şərtləndirmə

Termoparlar və RTD-lərdən istifadə edərək temperaturun ölçülməsi tətbiqləri çox kiçik ofset gərginliyi və fövqəladə uzunmüddətli sabitlik tələb edən in-amp dizaynlarını tələb edir. Bu sensorlar tərəfindən yaradılan kiçik siqnallar, adətən millivolt və ya daha az ölçülür, bu da ofset gərginliyi 10 μV-dən aşağı və sürüşmə xarakteristikası 0.1 μV/°C-dən aşağı olan gücləndiriciləri tələb edir. Bu ciddi tələblər dəqiq tətbiqlər üçün temperatur ölçmə dəqiqliyinin qəbul edilə bilən hədlər daxilində saxlanılmasını təmin edir.

Termopar tətbiqlərində soyuq birləşmə kompensasiyası və xəttiləşdirmə tələbləri, inteqrasiya edilmiş həllərə doğru seçimi təsir edə bilər. Bu ixtisaslaşmış gücləndiricilər temperaturun ölçülərək çıxışa doğrudan verilməsini təmin etmək üçün temperatur sensorları və xəttiləşdirmə alqoritmlərini özündə birləşdirir və sistem həyata keçirilməsini asanlaşdırır. İnteqrasiya və çeviklik arasındakı kompromis konkret tətbiq tələblərinə və fərdiləşdirmə ehtiyaclarına əsasən qiymətləndirilməlidir.

Temperaturun ölçülməsi tətbiqlərində sensorlar elektrik impulslarına və ya statik boşalmalara məruz qala biləcəyi üçün girişin qorunması və ESD-immunitet kritik əhəmiyyət kəsb edir. Güclü giriş qoruma dövrləri ölçmə dəqiqliyini saxlayarkən artıq gərginlik şəraitindən zərər görməyə qarşı müdafiəni təmin edir. Qoruma dövrünün məhdudiyyətlərini başa düşmək mühəndislərə lazımı hallarda uyğun xarici qoruma tədbirlərini həyata keçirməyə kömək edir.

SSS

Dəqiqlik ölçmələri üçün bir in-amp və standart əməliyyat amplifier arasında fərq nədir

Bir in-amplifier, standart əməliyyat gücləndiricilərinə nisbətən üstün ümumi rejim rəddini, daha yüksək giriş impedansiyasını və giriş kanalları arasında daha yaxşı uyğunlaşmanı təmin edir. Operativ gücləndiricilər adətən 80-90 dB ətrafında CMRR dəyərlərinə nail olsalar da, yüksək performanslı amp cihazları 120 dB-dən çoxdur və səs-küyli mühitlərdə dəqiq diferensial ölçmələr üçün vacibdir. Premium in-amp dizaynlarının üç gücləndiricisi memarlığı, dəqiq ölçmə tətbiqləri üçün vacib olan daha yaxşı ofset gərginlik uyğunluğu və temperatur sabitliyi təmin edir.

Ölçmə tətbiqetməm üçün tələb olunan bant genişliyini necə müəyyənləşdirirəm

Zolağının tələbləri dəqiq ölçməyiniz lazım olan ən sürətli siqnalların komponentlərindən asılıdır. Temperatur və ya təzyiq kimi statik və ya yavaş dəyişən siqnallar üçün 1-10 Hz zolağı kifayət edə bilər. Vibrasiya və ya təsir kimi dinamik ölçümlər bir neçə kiloherz və ya daha yüksək zolaq tələb edir. Ümumi qayda olaraq, amplituda və fazanın dəqiqliyini saxlamaq üçün maraqlandığınız ən yüksək tezlik komponentindən ən azı 10 dəfə yuxarı zolaq seçməkdir. Zolaq tələblərini müəyyənləşdirərkən həm sensorun xarakteristikalarını, həm də siqnal emal tələblərini nəzərə alın.

Yüksək performanslı gücləndirici cihazlardan hansı qazanc dəqiqliyini gözləməliyəm

Yüksək keyfiyyətli giriş dəfələndiricilər, adətən qazanma parametrindən və temperatur aralığından asılı olaraq 0,01% -dən 0,1%-ə qədər olan dəqiqliyə nail olur. Aşağı qazanclar ümumiyyətlə daha yaxşı dəqiqlik təmin edir və bəzi yüksək dəqiq cihazlar 1-10 arası qazanclarda 0,005% dəqiqliyə çata bilir. Qazanc dəqiqliyi daha yüksək qazanclarda və ekstremal temperaturlarda bir az pisləşir. Xüsusi dəqiqlik tələb olunan tətbiqlər üçün lazer ilə tənzimlənmiş qazanc rezistorları və ya rəqəmsal qazanc proqramlaşdırma imkanı təklif edən, zamanla üstün dəqiqlik və sabitlik təmin edən cihazları nəzərdən keçirin.

Dəqiq ölçmə tətbiqlərində giriş buraxılış cərəyanının əhəmiyyəti nə qədərdir

Giriş sabit cərəyanı, ölçü dövrəsində yüksək mənbə impendansları olduqda kritik əhəmiyyət kəsb edir. Pikoaamper səviyyəsində olan sabit cərəyanlar belə meqom səviyyəli mənbə müqavimətləri üzrə əhəmiyyətli gərginlik səhvləri yarada bilər və bu da zəif giriş siqnallarını sıxışdıra bilər. Yüksək performanslı gücləndiricilərin dizaynları 1 nA-dan aşağı giriş sabit cərəyanına nail olur, bəzi xüsusi cihazlar isə femtoamper səviyyəsinə qədər enə bilir. pH elektrodları və ya müəyyən təzyiq çeviriciləri kimi yüksək impendanslı sensorlar üçün ultra aşağı sabit cərəyan xarakteristikası dəqiq ölçümlər üçün vacibdir.