Усилитель приборов фиксирует сигнал низкого уровня IoT
безгалогеновый pcb завод китай
Эти дальнейшие низкоуровневые сигналы должны быть точно уловлены и усилены перед дальнейшей обработкой для достижения уровней, совместимых с микропроцессорным аналого-цифровым преобразователем (АЦП) без смещения постоянного тока и шума. Аналогичным образом, с использованием высокого напряжением на сторону шунта для измерения тока требуется усилитель, который не имеет заземление опорного входа и может выдерживать большие синфазные напряжения.
Чтобы обеспечить точный сбор данных, производители и энтузиасты должны быть знакомы с инструментальными усилителями (INA). INA - это симметричный дифференциальный усилитель с легко управляемым усилением, небольшим смещением и подавлением шумов. Он дополняет недорогие передатчики в системах управления домом. В то же время, поскольку INA имеет два высокоимпедансных входа, которые не привязаны к земле, он также подходит для различных типов измерений с плавающей разностью.
В этой статье описывается сигнальная цепочка сенсор-процессор и потребность в синфазном отбраковке, точности и стабильности на стадии усилителя. Определенные датчики и INA и как их использовать, также описаны.
Пьезорезистивный передатчик
Передатчики, использующие пьезорезистивные компоненты, являются одним из самых популярных семейств датчиков. Их можно использовать для измерения напряжения, силы, ускорения и давления и многого другого.
Оптический модуль производитель Китай
Меньшие пьезорезистивные компоненты подключены к механическим компонентам преобразователя. Этими элементами могут быть полосы, пластины, пружины или диафрагмы. Ожидаемые параметры определяют механическую структуру, чтобы деформироваться. Пьезорезистивные компоненты подвержены нагрузкам, которые пропорциональны индуктивным параметрам, которые изменяют сопротивление компонента.
Инструментальный усилитель
INA - это дифференциальный усилитель на основе технологии операционного усилителя с дифференциальными входами и односторонними выходами. Усилитель является дифференциальным усилителем и поэтому ослабляет синфазный сигнал, а степень ослабления соответствует спецификации CMRR, упомянутой ранее. Следовательно, INA хорошо подходит для усиления небольших сигналов при наличии больших синфазных сигналов или смещений. Кроме того, функции INA: стабильное, точное и легко регулируемое усиление, высокий входной импеданс и низкий выходной импеданс.
INA имеет две общие топологии схемы. Наиболее распространенным является тройной операционный усилитель, показанный на рисунке ниже. В этой конфигурации схемы усилители U1 и U2 являются неинвертирующими входными буферами. Их выход будет подан на дифференциальный усилитель U3. Усиление INA в основном устанавливается резистором RG. Опорный вход, как правило, заземляется, когда он не используется, и управляет уровнем выходного напряжения смещения. Сенсорный вход может использоваться для изменения усиления выходного дифференциального усилителя. Когда он не используется, он связан с выходом дифференциального каскада.
Сократите количество операционных усилителей, необходимых с топологией с двумя операционными усилителями
Обнаружение высокого бокового тока
Использование резистора с низким значением резистора является одним из наиболее распространенных методов измерения тока. Для измерений мощности с несколькими усилителями резистор примерно 10 миллиом (мОм) создает падение напряжения на 10 мВ на усилитель (ниже).
Линия Карточка фабрики фарфора
Если шунтирующий резистор расположен между нагрузкой и землей, это называется чувствительностью тока на стороне низкого напряжения. Размещение чувствительного резистора между источником питания и нагрузкой называется током высокого напряжения. Высокое боковое зондирование имеет то преимущество, что устраняет помехи от земли. Он также может быть использован для обнаружения повреждений заземления нагрузки.
При выполнении обнаружения тока на стороне высокого уровня необходимо тщательно изучить синфазное напряжение, подаваемое на инструментальный усилитель, что будет обсуждаться позже.
Если RSENSE равен 10 мОм, при токе 5 А напряжение в резисторе составит 50 мВ. Регулировка усиления INA до 100 приведет к колебанию выхода 5 В.
подводить итоги
При реализации процесса проектирования энтузиасты и профессиональные инженеры быстро обнаружили, что подключение датчика к IoT сначала требует хорошего понимания того, как получить и усилить сигнал низкого уровня от моста Уитстона, а затем использовать АЦП для его преобразования. в цифровой домен.
INA идеально подходит для усиления дифференциальных сигналов. Они предлагают высокое усиление, высокий синусоидальный режим и высокое входное сопротивление. Поскольку они бывают разных конфигураций, важно понимать, как это работает, основные характеристики и меры предосторожности при использовании.