Aniq o'lchov tizimlari uchun to'g'ri yuqori samarali kuchaytirgichni tanlash

Aniq o'lchash tizimlari samolyot asboblari so'zidagi ilovalardan tortib, tibbiy asbob-uskunalar kalibratsiyasigacha bo'lgan zamonaviy sanoat dasturlarining asosini tashkil qiladi. Ushbu tizimlarning asosida o'lchash aniqligini va signallar butunligini belgilovchi muhim komponent — odatda in-amp deb ataladigan asbob kuchaytirgich yotadi. Ushbu maxsus kuchaytirgichlar past darajadagi sensor signallari bilan raqamli qayta ishlash tizimlari o'rtasidagi darvoza vazifasini bajaradi, shu sababli ham ularni tanlash va joriy etish tizimning optimal ishlashini ta'minlash uchun juda muhim.

Zamonaviy o'lchash muhitining murakkabligi umumiy rejimdagi shovqinni rad etayotgan paytda eng mayda signal o'zgarishlarini boshqarish qobiliyatiga ega bo'lgan nozik kuchaytirish yechimlarini talab qiladi. Muhandislar o'zlarining aniq maqsadlari uchun eng mos in-ampni aniqlash uchun ko'plab xususiyatlarni, arxitektura jihatlarini va ishlash parametrlarini o'rganib chiqishlari kerak. qo'llanilishi talablari. Ushbu asosiy jihatlarni tushunish o'lchash aniqligiga va tizim ishonchliligiga bevosita ta'sir qiluvchi ma'lumotli qarorlar qabul qilish imkonini beradi.

Yuqori samarali kuchaytirgichlarni tanlash oddiy kuchaytirish talablaridan ham ortib ketadi va kirishdagi oqim, siljish kuchlanishi siljishi hamda bandlik xususiyatlari kabi omillarni o'z ichiga oladi. Har bir parametr umumiy o'lchash tizimi aniqrog'ligi va uzoq muddatli barqarorligini belgilashda muhim rol o'ynaydi. Ushbu batafsil tahlil qattiq aniq o'lchash sohalarida muhandislarga optimal kuchaytirgichni tanlashda yordam beradigan asosiy jihatlarni ko'rib chiqadi.

Kuchaytirgich arxitekturasini va ishlash tamoyillarini tushunish

Uchta kuchaytirgichli konfiguratsiyaning afzalliklari

An'anaviy uchta kuchaytirgichli kiritish kuchaytirgichi arxitekturasi aynan o'lchov dasturlari uchun oltingug'ur standartni ifodalaydi va bitta kuchaytirgich yechimlariga nisbatan yuqori ishlash xususiyatlarini taqdim etadi. Bu konfiguratsiya ikkita kirish bufer kuchaytirgichidan keyin farq qiluvchi kuchaytirgich bosqichiga ega bo'lib, kirish impedansini maksimal darajada oshirish hamda sensor sxemalariga ta'sir qilishni minimal darajada kamaytiruvchi tartibni yaratadi. Odatda 1 GΩ dan oshadigan yuqori kirish impedansi manba yuklanishidan kelib chiqadigan signal deformatsiyasini minimal darajada saqlaydi.

Uch kuchaytirgichli konfiguratsiyadagi har bir kirish bufer kuchaytirgichi birlamchi kuchaytirish bilan ishlaydi, signallarni butunligini saqlab, bir xil rejimda bepul rad etish imkoniyatini ta'minlaydi. Farq qiluvchi kuchaytirgich bosqichi aslida signalni kuchaytirish hamda umumiy rejimni bepul rad etish vazifasini bajaradi, uning kuchaytirish ko'pincha bitta tashqi rezistor tomonidan belgilanadi. Bu arxitektura butun kirish diapazoni bo'ylab ajoyib chiziqlikni ta'minlaydi va yuqori aniqlik talab qilinadigan dasturlar uchun idealdir.

Uchta kuchaytirgichli konfiguratsiyaning simmetrik dizayni boshqa arxitekturalarga qaraganda o'ziga xos siljish xususiyatlari va harorat barqarorligini ta'minlaydi. Kirish ofset kuchlanishi va kanallar orasidagi sozlanish oqimining mos kelishi harorat o'zgarishlarida barqaror saqlanadi, shundan so'ng qattiq atrof-muhit sharoitida o'lchash takrorlanuvchanligi kafolatlanadi. Bu xususiyatlar uch kuchaytirgichli sxemalarni mostli sensor qo'llanmalari va differensial signallarni qayta ishlash uchun ayniqsa mos qiladi.

Oqim boylantirish va Kuchlanish boylantirish topologiyalari

Hozirgi kuchlanish kiritish arxitekturalarining imkoniyatlaridan oshib ketadigan yuqori chastotali sohalarda ishlatiladigan zamonaviy kuchlanish kiritish kuchaytirgichlari aniq afzalliklarga ega. Ushbu kuchaytirgichlar kuchaytirish darajasiga qaramasdan doimiy band ega bo'lib, yuqori tezlikdagi o'tish tezligi va kamroq o'rnatish vaqtini ta'minlaydi. Oqimni kiritish topologiyasi tez o'zgaruvchi signallarni aniqlash talab etiladigan dinamik o'lchash sharoitida tezroq signal olish imkonini beradi.

Kichik shovqinli sohalarda, o'zgarmas tok aniqligi esa yuqori chastotali ishlashdan muhimroq bo'lganda, kuchlanishni kiritish konfiguratsiyalari ajoyib natija beradi. Ushbu dizaynlarning odatda kirishdagi shovqin zichligi past bo'ladi va nol potentsial farqi xususiyatlari yaxshiroq bo'lib, aynan DC va past chastotali AC o'lchashlar uchun idealdir. Kuchlanishni kiritish usuli kalibrlash va etalon dasturlar uchun zarur bo'lgan yaxshiroq kuchaytirish aniqligini va pastroq harorat siljish xususiyatlarini ta'minlaydi.

Joriy va kuchlanish uzatish topologiyalari orasidagi tanlov aniq o'lchash talablari va signallarning xususiyatlariga juda bog'liq. Yuqori chastotali sensor signallarini qo'llaydigan dasturlar kuchlanish uzatish sxemalaridan, aynan DC o'lchashlarda esa kuchlanish uzatish arxitekturalaridan foydalanadi. Ushbu asosiy farqlarni tushunish muhandislarga optimal tizim ishlashini ta'minlash uchun mos topologiyani tanlash imkonini beradi.

Aniq dasturlar uchun Muhim Texnik Xususiyatlar

Kirish Ofset Kuchlanishi va Siljish Xususiyatlari

Kirish ofset kuchlanishi aniq o'lchash tizimlari uchun eng muhim texnik xususiyatlardan birini ifodalaydi va past signallar darajasida o'lchash aniqligiga bevosita ta'sir qiladi. Yuqori samarali kuchaytirgich qurilmalar odatda 100 μV dan kam bo'lgan dastlabki ofset kuchlanishlarni ko'rsatadi, ba'zi ayniqsa aniqlik talab qilinadigan namunalarda esa ofset qiymati 10 μV gacha yetishi mumkin. Millivolt darajasidagi sensor signallarini kuchaytirishda ofset xatoliklar o'lchash aniqligini sezilarli darajada buzishi mumkinligi sababli bu xususiyat yanada muhim ahamiyat kasb etadi.

Kirish ofset kuchlanishining harorat koeffitsienti μV/°C o'lchov birligida ifodalanadi va turli atrof-muhit sharoitlarida uzoq muddatli o'lchash barqarorligini belgilaydi. Yuqori sifatli kuchaytirgich dizaynlari ishlash harorat diapazoni davomida o'lchash aniqligini saqlab turish uchun 1 μV/°C dan kam ofset siljish xususiyatlariga erishadi. Qattiq sanoat muhitlaridagi dasturlar kalibratsiya aniqligini uzoq muddat saqlash uchun ofset siljish xususiyatlariga e'tibor berishni talab qiladi.

Vaqtga bog'liq bo'lgan ofset kuchlanish siljishi dastlabki dizayn bosqichlarida e'tiborsiz qoldiriladi, bu esa o'lchovlarning uzoq muddatli barqarorligiga sezilarli ta'sir qilishi mumkin. Yuqori sifatli in-amp qurilmalari o'nlab oy va yillar davomida ishlash jarayonida ofset kuchlanishning barqarorligini namoyon qiladi, siljish tezligi odatda har 1000 soatga μV bilan ifodalanadi. Ushbu uzoq muddatli barqarorlik referent o'lchov tizimlari va kalibrlash uskunalari uchun ayniqsa muhim bo'lib, unda muntazam ravishda qayta kalibrlash amalga oshirish amaliyotda qiyin yoki xarajatli bo'lishi mumkin.

Umumiy rejimni bekor qilish samaradorligi

Umumiy rejimni bekor qilish nisbati (CMRR) in-amp qurilmasining ikkala kirishda umumiy bo'lgan signallarni bekor qilish qobiliyatini, shu bilan birga farq signallarini kuchaytirishini belgilaydi. Yuqori darajadagi o'lchov dasturlari doimiy tokdagi CMRR ko'rsatkichlari 100 dB dan yuqori bo'lishini talab qiladi, ko'plab yuqori samarali qurilmalar esa 120 dB dan yuqori nisbatga erishadi. Elektr jihatdan shovqinli muhitlarda, yer halqalari va elektromagnit aralashuvlar o'lchov aniqligiga tahdid soladigan joylarda, ushbu ajoyib bekor qilish imkoniyati ayniqsa zarurdir.

Kuchlanishga bog'liq bo'lgan CMRR xususiyatlari kengaytirish sohasi bo'ylab ommaviy to'siqni rad etish qobiliyatini belgilaydi. DC CMRR xususiyatlari ajoyib ko'rinishi mumkin, lekin ko'plab kuchaytirgich qurilmalari yuqori chastotalarda CMRR ning sezilarli darajada pasayishini namoyon qiladi. CMRR va chastota o'rtasidagi bog'liqlikni tushunish muhandislarga elektr tarmoqlaridan va kalitlash sxemalaridan keluvchi o'zgaruvchan tokdagi ommaviy to'siqlar ta'sirida tizim ishlashini bashorat qilish imkonini beradi.

Quvvat manbai beparvoлик nisbati (PSRR) quvvat manbai o'zgarishlariga nisbatan kuchaytirgichning chidamligini miqdor jihatidan ifodalash orqali CMRR xususiyatlarini to'ldiradi. Yuqori samarali kuchaytirgich dizaynlari quvvat manbai kuchlanish tebranishlari sababli vujudga keladigan o'lchov xatolarini minimal darajada kamaytiruvchi 100 dB dan yuqori PSRR qiymatlarga erishadi. Bu xususiyat batareya kuchlanishining o'zgarishi boshqa holda katta o'lchov xatolarini keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan portativ o'lchov tizimlarida ayniqsa muhim hisoblanadi.

Shovqin ishlashi va signallarni shovqin bilan optimallashtirish

Kirish shovqin kuchlanishi va tok xarakteristikasi

Odatda nV/√Hz qiymatida ifodalanadigan kirish shovqin kuchlanishi zichligi o'lchash tizimining asosiy shovqin darajasini belgilaydi va erishiladigan signal aniqligiga bevosita ta'sir qiladi. Kam shovqinli in-amp dizaynlari 1 kHz chastotada 10 nV/√Hz dan kamroq kirish shovqin zichligiga erisha oladi, ba'zi maxsus qurilmalar esa 5 nV/√Hz dan pastroq ishlash ko'rsatkichlariga ega bo'lishi mumkin. Ushbu giper past shovqin xususiyatlari termopar harorat sezgichlari va deformatsiya tayoqchalari o'lchashlari kabi ilovalarda mikrovolt darajasidagi signallarni aniq o'lchash imkonini beradi.

O'lchash yo'lidagi yuqori manba qarshiligi mavjud bo'lganda, kirishdagi shovqin toki xususiyatlari muhim ahamiyat kasb etadi. O'rtacha darajadagi shovqin toklari ham yuqori qarshilikdagi manbalarda katta kuchlanish shovqini hosil qilishi mumkin va bu past darajadagi kirish signallarini butunlay bastalab qo'yishi ehtimol. Yuqori sifatli operatsion kuchaytirgichlar 1 pA/√Hz dan kam bo'lgan kirish shovqin toki zichligiga erishadi, bu esa pH elektrodlari va fotodiodlarning tok o'lchash kabi yuqori qarshilikdagi sensor qo'llanmalari uchun mos keladi.

Shovqin ishlashi va band eni talablari o'rtasidagi bog'liqlik kuchaytirgichni tanlash jarayonida ehtiyotkorlik bilan ko'rib chiqilishini talab qiladi. Quyiroq shovqin zichligi umuman olganda yaxshiroq ishlashni anglatadi, lekin umumiy integratsiyalangan shovqin o'lchash band kengligi bo'ylab haqiqiy tizim shovqin darajasini belgilaydi. Muhandislar o'zlarining maxsus o'lchash sohalarida eng yaxshi signallar-noyiz nisbati erishish uchun shovqin xususiyatlari bilan band kengligi talablarini muvozanatga solishlari kerak.

Miltillash shovqini va past chastotali ishlash

Yorqinlik shovqini, shuningdek, 1/f shovqini sifatida ham tanilgan bo'lib, ko'pincha kuchaytirgich dizaynlarining 100 Gts dan past chastotalarda shovqin ishlashini boshqaradi. Bu past chastotali shovqin komponenti o'lchov vaqtining uzaytirilishi talab etiladigan ilovalarda ayniqsa, doimiy tok (DC) va sekin o'zgaruvchan signallarni o'lchashda sezilarli ta'sir qilishi mumkin. Yuqori samarali kuchaytirgich qurilmalari yorqinlik shovqinining ta'sirini minimallashtirish uchun maxsus kirish bosqichlari dizayni va ehtiyotkorlik bilan tartibga solish usullaridan foydalanadi.

Yorqinlik shovqini burchak chastotasi 1/f shovqini oq shovqin darajasi bilan teng bo'ladigan chastotani anglatadi va sifatli kuchaytirgich dizaynlari uchun odatda 0,1 Gts dan 10 Gts gacha bo'lgan oraliqda bo'ladi. Past burchak chastotalari yuqori sifatli past chastotali shovqin ishlashini anglatadi va shu sababli bunday qurilmalar aniq DC o'lchovlar va sekin o'zgaruvchi signallar ilovalari uchun yanada mos keladi. Yorqinlik shovqini xususiyatlarini tushunish muhandislarga ma'lum chastota sohalaridagi o'lchov aniqligini bashorat qilish imkonini beradi.

Chopper-stabilized in-amp arxitekturalari kirish signallarini doimiy ravishda 1/f shovqin sohasidan yuqoriga modulyatsiya qilish orqali cho'rttirish shovqinini deyarli bartaraf etadi. Ushbu maxsus kuchaytirgichlar o'zgaruvchan tok (DC) va past chastotalarda ajoyib darajada past shovqin ishlashini ta'minlaydi, garchi yuqori chastotali reaktsiya hamda o'rnatilish vaqtida biroz kamayish kuzatilsa ham. Chopper-stabilized dizaynlar mutlaqo DC aniqlik va uzoq muddatli barqarorlik talab etiladigan dasturlarda juda qimmatli hisoblanadi.

Bandwidth va chastota reaktsiyasi jihatlar

Kuchaytirish-kenglik mahsulotlari munosabatlari

Kuchaytirish-band kengligi ko'paytmasi asosan biron bir kuchaytirish sozlamasida erishiladigan band kengligini cheklaydi, bu esa yuqori kuchaytirish hamda keng band kengligi talab etiladigan dasturlar uchun ushbu xususiyatni juda muhim qiladi. Ko'pchilik kuchaytirgich qurilmalari an'anaviy kuchaytirish-band kengligi o'zaro munosabati bo'yicha kuchaytirish oshgan sari band kengligi pasayishini namoyon qiladi. Ushbu cheklovni tushunish muhandislarga sanoq butunligini saqlab turish bilan birga talab etiladigan band kengligi ishlashini ta'minlash uchun mos kuchaytirish sozlamalarini tanlashga yordam beradi.

Kichik signallar uchun band kengligi xususiyatlari amplituda yoki fazaviy distorsiya bo'lmasdan baland chastotali signal komponentlarini aniq qayta ishlash qobiliyatini baholash imkonini beradi. Yuqori samarali kuchaytirgich dizaynlari birlashtirilgan kuchaytirishda 1 MHz dan yuqori band kengligiga erishadi, bunda kuchaytirish sozlamasi teskari nisbatda o'zgaradi. Dinamik deformatsiya o'lchovlari yoki vibratsiya tahlili bilan shug'ullanuvchi dasturlar talab etiladigan chastota reaktsiyasini ta'minlash uchun ehtimolli band kengligini hisobga olishni talab qiladi.

To'liq quvvat diapazoni kuchaytirgichning tezlik cheklovisiz to'liq masshtabdagi chiqishni ishlab chiqarishi mumkin bo'lgan maksimal chastotani anglatadi. Bu xususiyat akselerometr sharoitini yoki dinamik bosim o'lchovlarini talab qiluvchi kabi yuqori chastotalarda katta signallar tebranishini talab qiladigan sohalarda ayniqsa muhim. To'liq quvvat diapazoni va tezlik o'rtasidagi bog'liqlik kuchaytirgichning qattiqroq signallar bilan ishlash qobiliyatini belgilaydi.

Faza javobi va guruh kechikish xususiyatlari

O'lchov diapazoni bo'ylab faza chiziqliligi murakkab to'lqin shakllari yoki ko'p chastotali komponentlardan iborat bo'lgan sohalarda signallarning aniq saqlanishiga ta'sir qiladi. Amplituda javobi tekis bo'lishiga qaramay, chiziqli bo'lmagan faza javobi hatto signal deformatsiyasiga ham olib kelishi mumkin, bu esa ayniqsa impulslarni o'lchash sohasida yoki vaqt sohasini tahlil qilishda muammo hisoblanadi. Yuqori sifatli kuchaytirgich dizaynlari belgilangan diapazoni doirasida chiziqli faza javobini saqlab, signallarning vaqt aloqalarini saqlashga harakat qiladi.

Guruh kechikishining o'zgarishi chastota tarkibiy qismlari orasidagi fazaviy siljishlarni ko'rsatadi, keng polosali o'lchov qo'llanmalarida signal impulslarining kengayishiga yoki to'lqin shaklining buzilishiga olib kelishi mumkin. O'lchov chastotasi bo'ylab barqaror guruh kechikishi o'tishdagi signallar va murakkab to'lqin shakllarini aniq qayta ishlashni ta'minlaydi. Bu xususiyat impuls reaktsiyasi o'lchovlari yoki zarba tahlili bilan bog'liq qo'llanmalarda ayniqsa muhim ahamiyatga ega.

Qadam reaktsiyasi xususiyatlari kuchaytirgichning o'tish hodisalari va barqarorlanish ishlashini tushunish uchun qimmatli ma'lumot beradi. Minimal ortiqcha chiqish bilan tez barqarorlanish yuqori sifatli fazaviy reaktsiya va barqarorlik chegaralarini anglatadi, bu esa tez signallarni qabul qilish talab etiladigan yoki multiplexed o'lchovlar bajariladigan sohalarda juda muhim. Qadam reaktsiyasi shuningdek ayrim tizim konfiguratsiyalarida o'lchov aniqligini pasaytirishi mumkin bo'lgan tebranish ehtimolini ham ochib beradi.

Elektr ta'minoti va atrof-muhit talablari

Elektr ta'minot kuchlanishi talablari va quvvat iste'moli

+5V yoki +3.3V liniyalarda ishlaydigan batareya bilan quvvatlanadigan o'lchash qurilmalarida o'zgartiruvchi kuchlanish talablari tizim dizaynining murakkabligi va quvvat iste'molini sezilarli darajada oshiradi. Tizim quvvat taqsimotini soddalashtirish hamda umumiy quvvat iste'molini kamaytirish uchun bitta manbadan quvvat olish sxemasi afzal. Quvvat samaradorligi muhim bo'lgan, portativ asboblarni o'lchash va sensor interfeys dasturlarida ushbu past kuchlanishli dizaynlar afzallikka ega.

Ikki tomonlama quvvat manbai odatda ijobiy hamda salbiy kirish signallarini qo'shimcha darajani o'tkazish sxemasisiz qo'llab-quvvatlash orqali yaxshiroq signal diapazoni hamda ishlash xususiyatlarini ta'minlaydi. Aniq o'lchash tizimlarida keng tarqalgan standart ±15V quvvat manbalari maksimal dinamik diapazon hamda signalni boshqarish imkoniyatini beradi. Quvvat iste'moli hamda ishlash xususiyatlari o'rtasidagi o'zaro munosabat aniq dastur talablariga asoslanib ehtimollik bilan baholanishi kerak.

Oqimlarning tinch holatidagi qiymatlari portativ qurilmalarda batareya xizmat muddatiga hamda zich paketlangan muhitdagi issiqlik jihatlariga bevosita ta'sir qiladi. Kam quvvatli operatsion kuchaytirgich dizaynlari a'lo darajadagi ishlash xususiyatlarini saqlab, tinch holatdagi tokni 1 mA dan pastga yetkazadi. Simsiz sensor qo'llanmalar uchun mo'ljallangan giper-kam quvvatli namunalar esa ba'zi ishlash parametrlaridan voz kechish evaziga batareyani uzoqroq vaqt ishlatish imkonini beruvchi 100 μA dan kam energiya iste'mol qiladi.

Harorat Doirasi va Atrof-muhit Barqarorligi

Ishlab turish harorati doirasi spetsifikatsiyalari kuchaytirgichning qattiq sharoitdagi dasturlar uchun mosligini belgilaydi, sanoat darajasidagi qurilmalar odatda -40°C dan +85°C gacha bo'lgan ishlash uchun reytinglangan. Kengaytirilgan harorat doirasidagi variantlar avtomobilsozlik va kosmik sohalardagi -55°C dan +125°C gacha ishlash talab qilinadigan dasturlarga mos keladi. Harorat chegarasini pasaytirish egri chiziqlarini tushunish muhandislarga ekstremal haroratlarda ishlash samaradorligining pasayishini bashorat qilish imkonini beradi.

Ishlov berishda tez harorat o'zgarishiga duchor bo'ladigan qo'llanmalarda uzoq muddatli ishonchlilikka issiqqa chidamlilik va harorat o'zgarishlari katta ta'sir qiladi. Harbiy va kosmik sanoat darajasidagi amplifikator qurilmalari butun belgilangan muddati davomida barqaror ishlashini ta'minlash uchun keng qamrovli harorat o'zgarishlariga sinovdan o'tkaziladi. Komponentning ishdan chiqishi jiddiy oqibatlarga olib kelishi mumkin bo'lgan tanlov o'lchash sohalarida ushbu ishonchlilik xususiyatlari ayniqsa muhimdir.

Namlikka chidamlilik va namga sezgirlik darajasi yuqori nisbiy namlik muhitidagi boshqotirma va himoya talablarni belgilaydi. G'ermetik boshqotirmalar yaxshiroq namdan himoyani ta'minlaydi, lekin narx hamda o'lchami ortadi. Namga sezgirlik darajasini tushunish muhandislarga uzoq muddatli ishonchli foydalanish uchun mos uskunalar bilan ishlash tartibi va himoya choralarni tanlash imkonini beradi.

Mushu holatga mos tanlovi shartlari

Ko'prik Sensor Interfeys Talablari

Ko'prik sensori ilovalari, kuchlanish, yuk hujayralari va bosim sensorlaridan aniq o'lchashlarni olish uchun ajoyib umumiy rejimga ega bo'lgan va kirish impedansini moslashtiruvchi kuchaytirgich dizaynlarini talab qiladi. Kichik differensial signallarni saqlab turish bilan bir vaqtda umumiy kuchlanishlarni rad etish qobiliyati ushbu ilovalarda o'lchash aniqligini belgilaydi. Kanallar orasidagi kirish impedansini moslashtirish ko'prik sxemasining muvozanatli yuklanishini ta'minlaydi va impedans mos kelmasligi tufayli vujudga keladigan o'lchash xatolarini oldini oladi.

Ko'prikni eksitatsiya qilish kuchlanishining mosligi kuchaytirgichning kirishdagi umumiy rejim doirasiga ta'sir qiladi, ya'ni yuqori eksitatsiya kuchlanishlari kengroq umumiy rejimli kirish imkoniyatini talab qiladi. Ko'plab ko'prik sensori ilovalari 5V yoki 10V eksitatsiya kuchlanishidan foydalanadi, shu darajalarni hamda signal chiqishlarini qamrab olish uchun yetarlicha umumiy rejim doirasiga ega bo'lgan kuchaytirgich dizaynlarini talab qiladi. To'g'ri umumiy rejim doirasini tanlash kirish bosqichining to'yinishini oldini oladi va chiziqli ishlashni saqlab turadi.

Ko'prigi to'ldirish va kalibrlash funksiyalari kuchaytirgichlarning maxsus dizaynlariga integratsiya etilgan bo'lib, tizimni joriy etishni soddalashtiradi va o'lchash aniqligini oshiradi. Bu integratsiyalangan funksiyalarga dasturlanadigan kuchaytirish sozlamalari, nol nuqtasini sozlash imkoniyati hamda integratsiyalangan ko'prik to'ldiruvchi qarshiliklar kiradi. Bunday integratsiya tashqi komponentlar sonini kamaytiradi va umumiy tizim aniqligini hamda kalibrlash qulayligini oshiradi.

Termopara va RTD signallarini shartli ravishda sozlash

Termoparalar va RTDlarni foydalanadigan harorat o'lchash dasturlari juda past ofset kuchlanishiga ega bo'lgan va uzoq muddat barqarorlikka ega bo'lgan kuchaytirgich dizaynlarini talab qiladi. Ushbu sensorlar tomonidan yaratiladigan kichik signallar darajasi, odatda millivoltlarda yoki undan kam miqdorda o'lchanadi va ofset kuchlanishi 10 μV dan kam, sovuqlash xususiyatlari esa 0.1 μV/°C dan kam bo'lgan kuchaytirgichlarni talab qiladi. Bu qat'iy talablarning bajarilishi aynan dasturlar uchun qabul qilinadigan chegaralar doirasida harorat o'lchash aniqligini ta'minlaydi.

Termopar qo'llaniladigan sohalarda sovuq tugunni kompensatsiya qilish va chiziqli holatga keltirish talablari, ichki kompensatsiya funksiyasiga ega bo'lgan integratsiyalangan yechimlarga qaratilgan kuchaytirgich tanloviga ta'sir qilishi mumkin. Ushbu maxsus kuchaytirgichlar haroratni bevosita chiqish sifatida beruvchi harorat sezuvchi elementlar hamda chiziqli algoritmlarni o'z ichiga oladi va tizimni amalga oshirishni soddalashtiradi. Integratsiya va moslashtirish imkoniyati o'rtasidagi muvozanat aniq qo'llanilish talablari hamda moslashtirish ehtiyojiga asoslanib baholanishi kerak.

Haroratni o'lchash sohalarida sensorlar elektr uzilishlari yoki statik razryad hodisalari ostida qolishi ehtimoli tufayli kirishni himoya qilish hamda ESD barqarorligi muhim ahamiyat kasb etadi. Kuchli kirishni himoya qilish sxemalari ortiqcha kuchlanish sharoitidan kelib chiqadigan shikastlanishlarni oldini oladi va bir vaqtda o'lchash aniqligini saqlaydi. Himoya sxemalarining cheklovlari haqida tushunish muhandislarga zarur hollarda mos tashqi himoya choralarni qo'llash imkonini beradi.

Ko'p so'raladigan savollar

Aniqlik o'lchashlari uchun in-amp va standart operatsion kuchaytirgich o'rtasidagi farq nima

In-amp standart operatsion kuchaytirgichlarga qaraganda yuqori umumiy rejimni bekor qilish, kirish impedansining yuqori qiymati va kirish kanallari o'rtasida yaxshiroq moslik ta'minlaydi. Oddatda op-amp lar 80-90 dB atrofida bo'lgan CMRR qiymatlariga erishadi, yuqori samarali in-amp qurilmalar esa 120 dB dan oshadi, bu esa shovqinli muhitdagi aniq differensial o'lchashlar uchun zarur bo'ladi. Yuqori sifatli in-amp dizaynlarining uchta kuchaytirgich arxitekturasi shuningdek, aniqlik o'lchash sohasidagi dasturlar uchun muhim bo'lgan ofset kuchlanish mosligi va harorat barqarorligini yaxshilaydi.

O'lchash dasturim uchun talab etiladigan band ega tezlikni qanday aniqlayman

Bandwidth talablari aniq o'lchash uchun kerak bo'lgan eng tez signallar komponentlariga bog'liq. Harorat yoki bosim kabi statik yoki sekin o'zgaruvchi signallar uchun 1-10 Gts chastota kifoya qiladi. Tebranish yoki ta'sir kabi dinamik o'lchovlar bir necha kilogersts yoki undan yuqori chastotalarni talab qiladi. Umumiy qoida sifatida, amplituda va fazani aniqligini saqlash uchun kamida 10 marta yuqori chastotaga ega bo'lish kerak. Bandwidth talablarini aniqlashda ham sensor xususiyatlari, ham signalni qayta ishlash talablarini hisobga oling.

Yuqori samarali in-amp qurilmalaridan qanday darajadagi kuchaytirish aniqligini kutishingiz mumkin

Yuqori sifatli kuchaytirgich ichidagi qurilmalar odatda kuchayish sozlamasiga va harorat diapazoniga qarab 0,01% dan 0,1% gacha bo'lgan aniqlikka erishadi. Odatda past kuchayishlar yaxshiroq aniqlik beradi, ayrim ayni qurilmalar 1-10 gacha bo'lgan kuchayishlarda 0,005% aniqlikka erishadi. Yuqori kuchayish sozlamalari va ekstremal haroratlarda kuchayish aniqligi biroz pasayadi. Ayniqsa yuqori aniqlik talab etiladigan dasturlar uchun vaqt o'tishi bilan yuqori aniqlik va barqarorlik ta'minlaydigan lazer bilan sozlangan kuchayish rezistorlari yoki raqamli kuchayish dasturlash imkoniyatiga ega qurilmalarni ko'rib chiqing.

Aniq o'lchash dasturlarida kirish siljish toki qanchalik muhim?

Kirish oqimini surish o'lchov sxemasida yuqori manba qarshiligi mavjud bo'lganda muhim ahamiyat kasb etadi. Pikoamper darajasidagi hatto ixcham oqimlar ham megaom darajasidagi manba qarshiliklari orqali katta xatolik keltiruvchi kuchlanish hosil qilishi mumkin va past darajadagi kirish signallarini butunlay buzib tashlashi hamda ehtimoli bor. Yuqori samarali kuchaytirgich dizaynlari 1 nA dan kam kirish oqimini surishga erishadi, ba'zi maxsus qurilmalar esa femtoamper darajasiga yetadi. pH elektrodlari yoki ayrim bosim o'tkazgichlari kabi yuqori qarshilikli sensorlar uchun aniq o'qishlarni ta'minlash uchun giper past oqimni surish xususiyatlari zarur.