标准集团(香港)有限公司解读仪表放大器特点及作用_
标准集团(香港)有限公司创立于2003年,总部在中国香港,研发生产销售纺织类、汽车内外饰类、皮革鞋材类、口罩防护服类等材料测试仪器,在上海设有分公司上海泛标纺织品检测技术有限公司,全面负责中国大陆地区的销售和售后服务,上海千实精密机电科技有限公司是其生产厂家,负责测试仪器的加工生产。
公司起步于纺织领域的开发,秉持专业、真诚、热情、高效的服务理念,全面贴近客户需求,获得客户高度认可。一直以来,我们始终坚持提供适用产品,依赖专业高效的服务团队,整合技术和资源优势,为客户解决科研生产中遇到问题提供支持,从而带动国内科研及相关行业水平的提高。通过个性化的售前产品咨询,高效率的售后安装、维护和维修,标准集团正越来越多赢得市场和客户的信赖。
工厂使命:
上海千实致力于创新高质量的测试仪器,我们的任务是藉由团队的合作、细腻的创新、实际的效能与好的服务,将完整的实验室解决方案交给我们的客户及经销伙伴。
公司价值观:
1.客户至上
上海千实在乎您的需求,获得您的信赖是我们永远的目标。专注于实现每个客户的需求,无论是客户定制产品、技术支持或其他相关服务,我们都全心全意完成您的期盼。
2.创新思想
上海千实坚持运用实验室技术,并累积每个使用者及员工的实际经验,不断突破创新,为所有顾客创造好的测试设备产品。
3.技术水平
上海千实拥有好的研发团队、产品管理专家以及杰出的服务人员,我们结合了各项实验经验与多方客户反馈,确保千实提供给您质量的产品及服务。
4.人性化仪器
上海千实提供操作简单、便利的测试仪器,拥有符合用户体验性的贴心设计,如触控面板及小型按键板,让客户方便、轻松的使用与操作。
5.质量政策
上海千实力图满足顾客所期望的标准,达到更高的境界,我们承诺会藉由各项研究及开发不断提升我们的服务质量,同时也接受每个迎面而来的挑战。
仪表放大器是一个特殊的差动放大器,具有超高输入阻抗,极其良好的CMRR,低输入偏移,低输出阻抗,能放大那些在共模电压下的信号。仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益组件,具有差分输入和相对参考端的单端输出。与运算放大器不同之处是运算放大器的闭环增益是由反相输入端与输出端之间连接的外部电阻决定,而仪表放大器则使用与输入端隔离的内部反馈电阻网络。仪表放大器的 2 个差分输入端施加输入信号,其增益即可由内部预置,也可由用户通过引脚内部设置或者通过与输入信号隔离的外部增益电阻预置。
一、仪表放大器特点
1、高共模抑制比
共模抑制比(CMRR)则是差模增益(Ad)与共模增益(Ac)之比,即:CMRR=20lg|Ad/Ac|dB;仪表放大器具有很高的共模抑制比,CMRR典型值为70~100dB以上。
2、高输入阻抗
要求仪表放大器必须具有极高的输入阻抗,仪表放大器的同相和反相输入端的阻抗都很高而且相互十分平衡,其典型值为109~1012Ω。
3、低噪声
由于仪表放大器必须能够处理非常低的输入电压,因此仪表放大器不能把自身的噪声加到信号上,在1kHz条件下,折合到输入端的输入噪声要求小于10nV/Hz.
4、低线性误差
输入失调和比例系数误差能通过外部的调整来修正,但是线性误差是器件固有缺陷,它不能由外部调整来消除。一个高质量的仪表放大器典型的线性误差为0.01%,有的甚至低于0.0001%.
5、低失调电压和失调电压漂移
仪表放大器的失调漂移也由输入和输出两部分组成,输入和输出失调电压典型值分别为100μV和2mV。
二、仪表放大器的作用
目前仪表放大器在多方面已经得到运用,典型应用如下:
1、高边监视器
简单的高边监视器通常需要一个精密运算放大器和一些精密电阻,常见的高边测量都采用经典的差分放大器(用作增益放大和高边到地的电平转换)。虽然很多应用中也会使用分离电路,但其输入阻抗较低,而且电阻之间有较大差异。电阻的匹配必须非常才能获得可接受的共模抑制比,任一个电阻值存在0.01%的偏差都将使cmrR降低到86dB;如果偏差为0.1%,将使cmrR降低到66dB;而1%的偏差将使cmrR降低到46dB。选择仪表放大器结构时,有一个需要特别关注的参数,即在放大器任何输出摆幅下,输入共模电压的范围均应包括高边电压加上一个安全裕量。
2、电平转换器
此电路的工作原理可以这样来理解,将max4198看作一个三输入求和放大器(如图7所示),其电压传输函数为Vout=Vb-Va+Vshift,此式表明,输出由差分信号与REF输入电压的代数和所决定,VREF可为任意值,它不会使max4198的放大器输出饱和,max4194也适合作一个精密放大器,它可以很方便地配置成如下固定增益:-1、2或 ±1。
3、 应力测量
三运放拓扑的真正优势是其能够进行真正的差分测量(很高的cmr),同时又有非常高的输入阻抗,这些特点使其得到了广泛应用,特别是在信号源阻抗非常高的场合。为使信号源对地的漏电流达到小,本例采用了一些防护技术,信号源电缆采用屏蔽电缆,并将其屏蔽隔离层接到(Vcm+ΔV/2)。图8给出了一个包括惠斯通电桥传感器的放大电路,对该电路的电桥阻抗可适当减小,并不会降低仪表放大器的cmr值。