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傳感器的匹配技術

   2019-10-22 十二35
核心提示:很多傳感器的輸出阻抗都比較高,比如力敏傳感器,電容傳感器等。要使此類傳感器在輸入到測量系統時信號不產生誤減,實現高精度的測量 ,需要傳感器和輸入電路必須很匹配 ,也就是要求測量電路具有很高的輸入阻抗。

不同傳感器的輸出阻抗不一樣,有的傳感器的輸出阻抗特別大,如壓電陶瓷傳感器, 輸出阻抗可高 達 108 Ω;有的傳感器的輸出阻抗比較小,如電位器式位移傳感器,阻抗僅為 1 500Ω。一般對于高阻抗的傳感器,通常用場效應管或運算放大器來實現匹配;對于低的傳感器,在交變輸入時,往往可采用變壓器匹配。

高輸入阻抗放大器

很多傳感器的輸出阻抗都比較高,比如力敏傳感器,電容傳感器等。要使此類傳感器在輸入到測量系統時信號不產生誤減,實現高精度的測量 ,需要傳感器和輸入電路必須很匹配 ,也就是要求測量電路具有很高的輸入阻抗。下面介紹幾種高輸入阻抗放大器的例子。

轉換188

自舉反饋型高輸入阻抗放大器

自舉反饋型高 輸入阻抗放大器的原理圖如圖 16-1所示。從電路可以看出,電路是一個跟隨電路。雖然場效應管電路可以用自生偏置來獲得靜態工作電壓,但是為了使之能工作在線性區,通常用分壓電路來獲取靜態工作電壓。該類型阻抗放大器就是采用R2和R3通過R1耦合作為場效應管的偏置電壓。由于該電路是跟隨器,場效應管FET的源極電壓和柵極電壓大小近似相等,而且相位也相同。所以該電路不會因為加了R2和R3而降低場效應管的輸入阻抗。另一方面 ,當交變信號Ui 通過電容C1耦合到電阻 R1的一端,由于場效應管的源極和柵極電壓近似相等,所以這個信號通過自舉電容C2 耦合到電阻R1的另一端,這樣R1兩端的電壓就接近相同,所以流入尺的電流很小,同樣也保證了場效應管的輸入阻抗不會因為增加了分壓電阻 而有所降低。為了獲得較好的自舉效果, 自舉電容C2必須要 足夠大。通常R1兩端電壓的相位相差應小于0.6°,這樣就要求C2的容抗與R2//R3的比值應小于1%。

 
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