测量放大电路测量放大器

一、测量放大电路
测量放大器(又称仪表放大器)是一种具有精密差 动电压增益的放大器件。由于其具有高输入阻抗、 低输出阻抗、低温漂、高共模抑制能力、低失调 电压、高稳定增益等诸多特点，使其广泛作为微 弱信号检测系统中的前置放大器。
图7-2-1 测量放大器
测量放大器由三个运算放大器构成的两级电路： 第一级是两个同相放大器．因此具有极高的输入 阻抗；第二级是普通的差动减法放大器，将双端 输入信号转换为对地的单端输出。
AD522是高精度单 片集成测量放大器，主 要可用在恶劣环境下要 求进行高精度数据采集 的场合，它的非线性度 仅为0.005%(G＝100 时)，在0.1Hz— 100Hz频带内的噪声的 峰一峰值1.5mV，其 共模抑制比CMRR大于 100dB(G＝l00时)。
图7-2-2 AD522管脚排列
图7-2-3 AD522基本连接方式
、
Au

uo uI1 uI2
(1
2R1 ) Rg
外接电阻Rg不影响电路的共模抑制比，却可以很方便
地调节差Rg 模电压放大倍数。放大器的共模抑制比只与A1、 A2的一致性和4个电阻R的一致性有关，这一点在集成电 路中是比较容易做到的。仪表放大器的性能参数与普通 运算放大器基本相同。
集成仪用放大器AD522
图7-2-4 AD522用于测量电桥的电路
二、自动增益放大器
图7-2-5 自动增益放大器
在多通道数据采集系统中，为了节约费用， 多种传感器共用一个IA。当切换通道时，必须 迅速调整IA的增益，称增益调控IA。在模拟非 线性校正中也要使用增益调控IA。增益调控IA 分为自动增益IA和程控增益IA两大类。
程控放大器是智能仪器的常用部件之一，在许 多实际应用中，特别是在通用测量仪器中，为了 在整个测量范围内获取合适的分辨力，常采用可 变增益放大器。在智能仪器中，可变增益放大器 的增益由仪器内置计算机的程序控制。这种由程 序控制增益的放大器，称为程控放大器。
图7-2-6 增益调控放大器
程控增益IA的增益由使用者对每个 通道输入信号大小预先作出估计，编 成软件存入计算机。通道切换时，由 计算机将相应的增益代码送入程控增 益IA，即可得到预期结果.
自动增益IA基本工作过程如图7-2-5所示。 它先对信号作试探放大、将放大信号送至 ADC，使其转换成数字信号，再经逻辑电路 判断，送至译码驱动装置，用以调整使其转 换成数字信号，再经逻辑电路判断，送至译 码驱动装置，用以调整IA的增益。这种方法 工作速度较慢，不适于高速系统。
三、程控增益放大器
河
源自文库
第二讲 传感器信号
南
的放大电路
工
业
职
业 技
一、测量放大电路
术
二、自动增益放大器
学
院
三、程控增益放大器
电
气
工
程
系
测量电路是检测仪器或数据采集系统的重要组成部分， 通常都具有信号放大级电路(前置级电路)。其功能是把 传感器输出的微弱信号放大到足以推动指示器、记录仪 或各种测量控制机构。信号放大电路的结构形式，视所 采用的传感器的类型而定。由于通用运算放大器一般都 具有毫伏级的失调电压及数微伏／ºC的温度漂移，为此， 通用运算放大器不能直接用于对微弱信号的放大，而测 量放大器可以较好地实现此功能，能够较好地抑制包括 工频、静电和电磁耦合等共模干扰。