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微压力传感器接口电路设计

摘要：完成了微压力传感器接口电路设计。采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量，然后用ina118放大器将此信号放大，用7715a/d 进行模数转换，将转换完成的数字量经单片机处理，最后由lcd 将其显示，采用lm334 做的精密5 v 恒流源为电桥电路供电。既能保证检测的实时性，也能提高测量精度。 微压力传感器信号是控制器的前端，它在测试或控制系统中处于首位，对微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。后续接口电路主要指信号调节和转换电路，即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在：零点输出和零点温漂，灵敏度温漂，输出信号非线性，输出信号幅值低或不标准化等问题。本文的研究工作，主要集中在以下几个方面： （1）介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统的组成和工作原理。 （2）系统的硬件设计，介绍主要硬件的选型及接口电路，包括a/d 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 （3）对系统采用的软件设计进行研究，并简要阐述主要流程图，包括主程序、a/

智能化传感器中应用仪表放大器时应注意的问题

中所涉及到的这些问题分别加以阐述。2 仪表放大器的结构 仪表放大器一般是由三个放大器和经过激光调阻修正的电阻网络构成，如图1所示。在传统的三片运放方式的基础上做一些改进，内部阻值的校准保证用户只需要外接一个电阻即可实现由1到上万倍的增益精确设定，减少了由于增益相关误差带来的数据采集误差，同时这种结构保证其具有高输入阻抗和低输出阻抗，且每一路输入都有输入保护电路以避免损坏器件。由于采用激光调阻，使其具有低失调电压、高共模抑制比和低温漂。 图1所示为bb（burr brown）公司的ina114、ina118等仪表放大器的结构原理框图及引脚。在实际应用时，正负电源引脚处应接滤波电容c，以消除电源带来的干扰。5脚为输出参考端，一般接地。实际应用中即使5脚对地之间存在很小的电阻值，也将对器件的共模抑制比产生很大的影响，如5欧姆的阻值将导致共模抑制比衰减到80db。3 应用中应考虑的问题3.1 输入偏置电流回路 一般来说，选择差分信号测量的工作方式时，后面的信号放大电路一般直接采用仪表放大器构成。仪表放大器的输入阻抗非常高,大约达到1010ω数量级，相应对于差分输入的每个输入端都需要输入偏置电流通道，以提

基于MSP430的高功率因数电源设计方案

v in_ripple =0.06,v in_rectifed （max） = √2 v in （max） ，v in_ripple （max） =δvin_ripple v in_rectifed（max） 3）升压电感的选取。 升压电感的最小值根据最坏的情况（占空比d 为0.5）计算得出： 系统主回路如图2 所示。 图2 主回路 2.3 功率因数测量电路设计 采用相位差测量法。利用电压电流互感器分别对电压、电流信号进行提取， 然后用精密仪表放大器ina118 对电压电流进行放大至饱和，经tlc372 整形后，测出相位差，相位差φ 的计算原理是利用输入2 路信号过零点的时间差，以及信号的频率来计算2 路信号的相位差，首先测量单路输入信号频率，方法是记录1 路方波信号2 次连续上升沿触发的定时器计数值n1和n2,计算出2 次上升沿计数器差值δn1=n1-n2, 以定时器工作频率fclk为参考， 求出输入信号的频率为fin= fclk δn1 .运用ti 低功耗单片机msp430f449 的捕获功能，捕获2 路信号的过零点，记录定时器这一时刻的计算值，计

TI针对通用电压或电流输出应用推出多功能工业输出器件

可提供电压输出。xtr111精度为 0.015%，且成本低廉，可理想地适用于电流触发型传感器，并可用作压控电流源。 如与外部 mosfet 相结合，xtr111可实现电压扩展，支持低于接地的电压，并易于降低功耗。输出禁用控制特性满足零电流输出的需要。 xtr111可为三线传感器 系统设计提供卓越的中心构建块，该设计可通过多种方式对传感器信号进行预调节，如数字校准传感器信号调节芯片（如 pga309）、超低功耗微控制器（如 msp430）以及可带电压基准的仪表放大器（如 ina122、ina118 与 ref31xx）或可带电压基准的低功耗运算放大器（如 opa335、opa344 与 ref32xx）。 供货情况 xtr111 现已开始供货，可通过 ti 及其授权分销商进行订购，该器件采用 10 引脚微型封装。10 引脚 msop 封装版本将于 2007 年第二季度开始供货。 ti为模拟工程师提供了广泛的支持服务，其中包括培训与研讨会、设计工具及实用程序、技术文档、评估板、在线知识库、产品信息热线咨询以及全面周到的样片供应服务。如欲了解有关 ti 全面模拟设计支持的更

应对心电图设备中的信号采集的设计挑战

/60hz 干扰的正常模式（与电极信号混合）和共模电压（所有电极信号共有）时，它的峰至峰值一般约为 1mv. 共模由两个部分组成：（1） 50hz 或 60hz 干扰和 （2） dc 电极偏移电位。生物物理带宽范围内的其它噪音或更高频率来自移动伪像，移动伪像会改变皮肤电极接口、肌肉收缩或肌电图峰值、呼吸（可以是有节奏的或无节奏的）、电磁干扰 （emi） 以及源自输入耦合的其它电子器件的噪声。有些噪声可借助高输入阻抗仪器title="放大器">放大器 （ina）（例如 ina326 或 ina118）来抵消，这种放大器可消除两种输入都常见的 ac 线路噪声，并放大输入中存在的剩余不规则信号；ia cmr 越高，噪声抑制就越高。由于它们发生在身体的不同位置，左臂和右臂 ecg 信号将处于不同的电压水平，并被 ia 放大。要进一步抑制 50hz 和 60hz 的噪声，可使用推导共模电压的运算放大器倒转共模信号，并使用放大器 a2 通过右腿驱回病人体内。仅需要几微安培或更弱的电流就可取得显着的 cmr 改进，并维持在 ul544 限制内。 三个 ecg 电极通过具有 5v 单电源的 cmos

INA118精密低功率仪表放大器

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德州仪器推出多功能工业输出器件

电压输出。xtr111精度为 0.015%，且成本低廉，可理想地适用于电流触发型传感器，并可用作压控电流源。 如与外部 mosfet 相结合，xtr111可实现电压扩展，支持低于接地的电压，并易于降低功耗。输出禁用控制特性满足零电流输出的需要。 xtr111可为三线传感器系统设计提供卓越的中心构建块，该设计可通过多种方式对传感器信号进行预调节，如数字校准传感器信号调节芯片（如 pga309）、超低功耗微控制器（如 msp430）以及可带电压基准的仪表放大器（如 ina122、ina118 与 ref31xx）或可带电压基准的低功耗运算放大器（如 opa335、opa344 与 ref32xx）。 供货情况 xtr111 现已开始供货，可通过 ti 及其授权分销商进行订购，该器件采用 10 引脚微型封装。10 引脚 msop 封装版本将于 2007 年第二季度开始供货。

TI针对通用电压或电流输出应用推出工业转换器/发送器XTR111

试后也可提供电压输出。xtr111精度为0.015%，且成本低廉，可理想地适用于电流触发型传感器，并可用作压控电流源。 如与外部mosfet相结合，xtr111可实现电压扩展，支持低于接地的电压，并易于降低功耗。输出禁用控制特性满足零电流输出的需要。 xtr111可为三线传感器系统设计提供卓越的中心构建块，该设计可通过多种方式对传感器信号进行预调节，如数字校准传感器信号调节芯片（如pga309）、超低功耗微控制器（如msp430）以及可带电压基准的仪表放大器（如ina122、ina118与ref31xx）或可带电压基准的低功耗运算放大器（如opa335、opa344与ref32xx）。 供货情况 xtr111现已开始供货，可通过ti及其授权分销商进行订购，该器件采用10引脚微型封装。10引脚msop封装版本将于2007年第二季度开始供货。

TI针对通用电压或电流输出应用推出多功能工业输出器件

压输出。xtr111精度为 0.015%，且成本低廉，可理想地适用于电流触发型传感器，并可用作压控电流源。 如与外部 mosfet 相结合，xtr111可实现电压扩展，支持低于接地的电压，并易于降低功耗。输出禁用控制特性满足零电流输出的需要。 xtr111可为三线传感器 系统设计提供卓越的中心构建块，该设计可通过多种方式对传感器信号进行预调节，如数字校准传感器信号调节芯片（如 pga309）、超低功耗微控制器（如 msp430）以及可带电压基准的仪表放大器（如 ina122、ina118 与 ref31xx）或可带电压基准的低功耗运算放大器（如 opa335、opa344 与 ref32xx）。 供货情况 xtr111 现已开始供货，可通过 ti 及其授权分销商进行订购，该器件采用 10 引脚微型封装。10 引脚 msop 封装版本将于 2007 年第二季度开始供货。 ti为模拟工程师提供了广泛的支持服务，其中包括培训与研讨会、设计工具及实用程序、技术文档、评估板、在线知识库、产品信息热线咨询以及全面周到的样片供应服务。

德州仪器针对通用电压或电流输出应用推出多功能工业输出器件

也可提供电压输出。xtr111精度为 0.015%，且成本低廉，可理想地适用于电流触发型传感器，并可用作压控电流源。 如与外部 mosfet 相结合，xtr111可实现电压扩展，支持低于接地的电压，并易于降低功耗。输出禁用控制特性满足零电流输出的需要。 xtr111可为三线传感器系统设计提供卓越的中心构建块，该设计可通过多种方式对传感器信号进行预调节，如数字校准传感器信号调节芯片（如 pga309）、超低功耗微控制器（如 msp430）以及可带电压基准的仪表放大器（如 ina122、ina118 与 ref31xx）或可带电压基准的低功耗运算放大器（如 opa335、opa344 与 ref32xx）。 供货情况 xtr111 现已开始供货，可通过 ti 及其授权分销商进行订购，该器件采用 10 引脚微型封装。10 引脚 msop 封装版本将于 2007 年第二季度开始供货。 ti 为模拟工程师提供了广泛的支持服务，其中包括培训与研讨会、设计工具及实用程序、技术文档、评估板、在线知识库、产品信息热线咨询以及全面周到的样片供应服务。

INA118内部结构原理图

ina118是美国bb公司生产的精密仪表放大器，它具有精度高、功耗低、共模抑制比高和工作频带宽等优点，适合对各种微小信号进行放大。ina118独特的电流反馈结构使得它在较高的增益下也能保持很高的频带宽度（g=100时带宽为70khz）。ina118内部电路图 ina118通过在脚1~8脚之间外接电阻rg来实现差别的增益，该增益可从1～1000不等电阻rg的巨细由rg=50kω/（g-1）决定，式中：g为增益由于rg的稳定性和温度漂移对增益有影响，因此，在需要获患上高精密度增益的应用中对rg的要求也比较高，应采用高精密度、低噪声的金属膜电阻这个之外，高增益的电路设计中的rg值较小，如g=100时的rg值为1.02kω；g=1000时的rg值为50.5ω因此，在高增益时的接线电阻不克不及忽略，由于它的存在，实际增益有可能会有较大的误差，故而，计较患上到的rg值需要批改批改的具体方法是用一个可调电位器替换rg,调治电位器要患上输出电压与输入电压的比率达到设计所要求的增益值 4～20ma电流旌旗灯号施用差别阻值的采集样品电阻即可以转换为差别动态范围的电压旌旗灯号根据本体系需求，施用120ω的精密

由INA118构成的差动电压-电流变换器

相关元件pdf下载：ina118 如图所示为由ina118构成的差动电压-电流变换器。ina118的输出经由r1及a1构成电流源，因运算放大器输入阻抗极高、偏流极小，与输出至负载的电流相比可忽略不计，因此输出电流io可以看作是恒定的，只与输入电压和r1有关，即io=(vin／r1)×g。a1选型及ib误差见下表。电流源输出电流io在一定范围内与负载无关，只取决于输入电压和电阻r1，当r1固定时，输出电流只与输入电压vin有关，即可完成差分电压-电流变换。

由INA118构成的交流耦合仪表放大器

相关元件pdf下载：ina118 opa602 如图所示为由ina118构成的交流耦合仪表放大器。opa602构成具有交流特性的反馈电路，f-3db=1/2πr1c1=1.59hz。将信号反馈到ina118的ref端(5脚)，由此组成交流耦合电路。

INA118精密低功率仪表放大器

相关元件pdf下载：ina118 ina118是低功率、高精度通用仪表放大器，内部采用通用的三运放设计和小尺寸，使之有着广泛的用途。电流反馈环电路使其即使在高增益状态下仍有很宽的频带(g=100时为70mhz)。用一个外部电阻，可设定从1～1000的任意增益值，内部输入保护电路使之能经受±40v电压而不会损坏。ina118采用8脚塑封dip和so-8封装，其引脚排列如图所示。内部框图：

由INA118构成的有冷端补偿的热电偶放大器

相关元件pdf下载：ina118 ref102 pt100 如图所示为由ina118构成的有冷端补偿的热电偶放大器。采用ref102精密基准电压源(10v)对热电偶供电。热电偶选型与电阻r1、r2的匹配如表所示。

如何在INA118去除干扰!

如何在ina118去除干扰!本人用ina118仪表放大器做了个放大电路,接上传感器后发现一些问题:1.输出信号存在严重的工频干扰 2.当输入为一个定值时,输出发生抖动.本人的放大器用+5v的开关电源单电源供电,参考点直接接地,进行了简单的rc滤波.问各位高手,什么原因造成这种现象,如何在不失真的情况下滤除工频,如何在输入为定植时输出是一个恒值.谢谢!

求教一个放大电路

仿真做错了仿真做错了，选错了放大器，达不到4.5v最早想用ina118，结果做不出来，于是就晕了，越想越复杂，呵呵，好久不做模拟，基础都忘了！明天作电路验证一下。谢谢 smileage ！！！

仪用放大器容易坏吗？

仪用放大器容易坏吗？使用仪用放大器ina118，发现损环率很高，是不是焊接的时候有特殊要求？

请看看此种干扰是由什么引起的（有图）

示波器里面的电源也是开关电源曾经在使用ina118的时候测到过tk示波器里面的电源也是开关电源产生的干扰。可以让被测电路尽量远离示波器试试。

请高手分析!

请高手分析!本人用ina118仪表放大器做了个放大电路,接上传感器后发现一些问题:1.输出信号存在严重的工频干扰 2.当输入为一个定值时,输出发生抖动.本人的放大器用+5v的开关电源单电源供电,参考点直接接地,进行了简单的rc滤波.问各位高手,什么原因造成这种现象,如何在不失真的情况下滤除工频,如何在输入为定植时输出是一个恒值.谢谢!