仪表放大器工作原理是什么？仪表放大器有哪些典型应用

以下内容中，小编将对仪表放大器的相关内容进行着重介绍和阐述，希望本文能帮您增进对仪表放大器的了解，和小编一起来看看吧。

一、仪表放大器的原理

仪表放大器的基本原理是通过运算放大器或差分放大器对输入信号进行放大，并输出一个经过处理后的信号，以满足不同的应用需求。具体来说，仪表放大器通常使用差分放大器作为输入级别，以增强放大器的共模抑制能力，提高仪器的准确度和稳定性。

1、差分输入 ：仪表放大器采用差分输入方式，即同时接收两个输入信号（V1和V2），并放大它们之间的差值（V2-V1）。这种差分输入方式可以有效抑制共模噪声和干扰，提高信号的信噪比。

2、共模抑制 ：共模抑制是仪表放大器的一个重要特性。它消除了在两个输入上具有相同电位的任何信号，只放大输入之间具有电位差的信号。这通过差分放大器的设计实现，确保只有差分信号被有效放大。

3、增益调节 ：仪表放大器通常具有可调的高增益，能够将微弱信号放大到适合后续处理的范围。增益的调节可以通过外部电阻或内部电路实现，以满足不同应用场合的需求。

4、噪声抑制 ：仪表放大器在设计中采用了多种噪声抑制技术，如噪声滤波和信噪比优化技术，以降低噪声对信号测量的影响。这些技术有助于提供清晰、准确的信号放大和处理。

5、输出处理 ：在放大器的输出端，还需要配置滤波器、反馈电路等元件，以进一步处理和优化输出信号。这些元件可以确保输出信号的稳定性和准确性，满足后续处理或显示的需求。

二、仪表放大器典型应用

1、高边监视器

最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。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精确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，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最小，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）。

以上就是小编这次想要和大家分享的有关仪表放大器的内容，希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章，可以在网页顶部选择相应的频道哦。