創新測量技術:放大遠程傳感器信號
在必須遠程測量物理量的典型場景中,通常必須將放大器與傳感器結合在一起。然而,這需要單獨的電源,從而導致傳感器需要額外的電線。這里介紹的電路通過利用相同的兩條線路進行測量和供電,巧妙地解決了這一挑戰。這是通過將 IC1a 緩沖的測量電流轉換為從電流源 IC1b 汲取的附加電源電流來實現的。本質上,輸入電壓電平可以通過觀察電源電流的大小來確定。該電流不僅包括運算放大器的消耗,還可能包括傳感器的電流消耗。
精度和補償:管理電流偏差
使用指定的傳感器和運算放大器時,電流測量值通常約為 0.7 mA(5 V 電源時為 0.65 mA,10 V 時為 0.7 mA,15 V 時為 0.77 mA)。考慮到 10 mA 的滿量程偏轉 (FSD),這表示大約 7% 的偏差,這是一個可以方便補償的因素。盡管存在這種偏差,該電路提供了一種創新且有效的方法來放大遠程傳感器信號,從而提高測量的準確性,而無需額外的電源線。
高效溫度測量:電流變化策略
在此電路配置中,溫度傳感器會引起 0.7 mA 至 10.7 mA 范圍內的電源電流變化,對應于從 0 °C 至 100 °C 的溫度變化。供電線路中集成的動圈電流表顯著簡化了溫度讀數。儀表上的調節螺釘可以消除運算放大器的電源電流(0.7 mA),從而簡化溫度讀取過程。
解決電壓降挑戰:補償和電源
通過采用更高的電源電壓來補償長線路上的壓降至關重要。此措施可確保 IC1 和 IC2 接收足夠的電源(至少 5 V),以防止它們供電不足。電流表是電路中電流的測量儀器,具有低電阻的特點,與負載串聯,測量流過負載的電流。
數字電流表創新:分流電阻器和校準
在數字電流表設計中,利用分流電阻器來生成與電流成比例的校準電壓。然后,數字電壓表通過模數轉換器 (ADC) 測量該電壓。數字顯示器經過精心校準,可顯示通過分流器的電流,從而提供測量電流的精確數字表示。
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