使用斩波型OP放大器的低漂移热电偶前置放大器

2013-11-12 19:57:15来源: 互联网

使用斩波型OP放大器低漂移热电偶前置放大器

电路的功能

广泛用于温度检测的热电仙电动势很小,大约只有10UV/度左右,要进行高精度测量,必需把失调漂移控制在1UV/度以下,作为差动放大式的OP放大器,可用的产品不多。而失调漂移在正负0.05UV以下的削波放大器IC却很多,其中ICL7650比较典型,它要求电源电压为正负5V,MAZ420与普通OP放大器一样,可以正负15V电源电压下工作,并可换成传统的电路(它需要两个0.1UF的电容)。

电路工作原理

热电偶多用来测量高温度,在测量过程中,有时会发生断线。所以在测量电路中增加了一个歇火电路(先让微弱电流流过),用来检测输入断线。正常工作热电偶电阻值很小,几微安的电流基本上不会产生电压。但如果断线,前置放大器就会饱和并输出高电压,经A-D转换后,输出一定电平,以此电平作为断线值,对热电偶断线进行判断。

斩波型OP放大器MAX420输入失调电压很小,在正负1UV以下,通用OP放大器根本不能与其相比,即便是高频放大电路,也可省去失调调整,由末级放大器统一消除。

由于避免不了斩波噪声,所以压A1输出端加了低通滤波器,以此提高S/N。温度漂移很慢,无法和普通电路的正常工作速度相比,所以斩波频率F0可低到几赫兹。

本电路F0=10HZ,选定的电阻值稍大,电容器C4、C5为0.1UF。也可根据响应时间确定FC的大小。

元件的选择

DC放大器一般都很重视失调电压的温度漂移,万一忽略了这个问题,再把输入短路进行测量是发现不了的。要减少增益漂移,则应加大反馈放大器的开路增益(开路增益取多大很重要),并降低用来确定增益的电阻R2、R3的温度系数。

斩波电容器C2C3用绝缘电阻高的为好,聚酯型电容器完全可以满足使用要求。输入二极管以低漏电流型的为好。普通玻璃密封的二极管对光线有反应,应予注意。

与R3并联的C1可以起到降低高频增益、减少输入噪声及斩波噪声的作用。

调整

使电路正常工作,输入端短路,然后用失调调整电阻VR进行调整,使输出为零。接着,在输入端加准确的10MV电压,然后验证输出端电压应为2.01V。如果没有10MV的电源,可准备一个10.00V的电源,通过10K和10欧的分压电路再接在输入端上。

关于断线的检测,可使输入端开路,然后验证输出端电压是否饱和。另外,报警输出可用电压比较电路对电压进行比较来加以实现。

应注意事项

如果AC线路噪声很大,就要用隔离放大器使本电路隔离,如有辅助电源,如果没有,应由隔离型DC-DC转换器件电路电源。

关键字:斩波型  OP放大器  低漂移  热电偶

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1112/article_20616.html
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