壓力變送器主放大器和低通濾波器的作用
5.3.1 主放大器
壓力變送器主放大器的作用一是把傳感器的輸出小信號放大,二是抑制由于長導(dǎo)線引起的噪聲,因而壓力變送器主放大器是決定系統(tǒng)精度的關(guān)鍵元件之一。它必須具備共模抑制比高,非線性小,輸入輸出失調(diào)漂移小,輸入偏置電流小,頻帶寬以及響應(yīng)頻率高等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中,試驗(yàn)現(xiàn)場距離控制機(jī)房相對較遠(yuǎn)(大于50米),不可能直接把壓力變送器的輸出連接到采集卡(A/D)上,這樣勢必會把干擾串到控制計(jì)算機(jī)中,造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。主放大器使用了美國AD 公司生產(chǎn)的光電隔離儀表放大器AD120J,該儀表放大器有一個zui大的特點(diǎn)是容易組合改變,例如放大倍數(shù)(應(yīng)用中的放大1:1輸出)經(jīng)外部電阻任意改變,工作電流、內(nèi)部地線與外部隔離,減少了各種干擾的影響。
儀表放大器AD120J主要技術(shù)指標(biāo):增益:1V/V一100V/V誤差:±1,線性差動范圍:±]0V,溫度漂移:25PPm/℃max,共模抑制比:120dB,輸入阻抗:1OMQ,輸入噪聲:18nV~/Hz,帶寬(一3db):20KHz
5.3.2 壓力變送器低通濾波器
信號的噪聲干擾對采集極為不利,它嚴(yán)重的影響著控制的效果及精度,除設(shè)計(jì)制作線路的工藝外,還受試驗(yàn)現(xiàn)場環(huán)境的影響;例如較強(qiáng)磁場的干擾、電源的干擾、傳感器布線的干擾等,實(shí)際應(yīng)用中計(jì)算機(jī)設(shè)置軟件濾波(軟件濾波會影響控制周期),以及各種硬件電路的濾波器。圖5為Rc有源低通濾波器,它是由電阻、電容和運(yùn)算放大器組成,濾波器的諧振頻率為Rc網(wǎng)絡(luò)任意設(shè)定,網(wǎng)絡(luò)的損耗由運(yùn)算放大器補(bǔ)償,其濾波器的截止頻率不能太高也不能太低,不然會影響采集速度及濾波效果。
壓力變送器緩沖放大器是把經(jīng)過Rc濾波器的信號0~5V再放大。便于提高信號的分辨率。
跟隨器實(shí)質(zhì)是阻抗的變換,由于它的輸入阻抗大,而輸出的阻抗小,即輸出電流大,跟隨器輸出接到A/D采集卡和面板顯示。金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì):