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HJ131201 直流压力应变桥激励和差分放大板

HJ131201 直流压力应变桥激励和差分放大板

一、概述HJ131201板是一款能为压力应变桥提供直流电流激励源并对压力应变桥的输出信号进行调理的系统。主要由高温精密恒流源、差分放大、LPF、RFI滤波、偏置电路和精密电阻网络等功能单元组成,能同时完成激励和信号调理。HJ13120电路板工作原理概述如下:高温精密恒流源为压力应变桥供电,恒流电流直接控制电桥电压灵敏度,电桥的输出与桥臂电阻阻值随温度的变化量无关,克服了恒压源供电方式温度稳定性差的
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一、概述

HJ131201板是一款能为压力应变桥提供直流电流激励源并对压力应变桥的输出信号进行调理的系统。主要由高温精密恒流源、差分放大、LPFRFI滤波、偏置电路和精密电阻网络等功能单元组成,能同时完成激励和信号调理。

HJ13120电路板工作原理概述如下:高温精密恒流源为压力应变桥供电,恒流电流直接控制电桥电压灵敏度,电桥的输出与桥臂电阻阻值随温度的变化量无关,克服了恒压源供电方式温度稳定性差的缺点。同时,低功耗精密仪表放大器具有非常低的输入失调电压(50μV)、输入失调电压温度漂移系数(0.5 μV /℃)和高共模抑制比(120dB)等优点,为压力应变桥的微弱信号提供高性能差分放大功能。尤为适用于压力应变桥等精密数据采集系统。另外,为了保证后级电路的A/D转换精度,该电路板专门选用精密放大器构成输出直流偏置电路,使压力应变桥的信号经调理放大最终输出范围在-2V+2V之内。后级可直接与HJ131206高温八通道十二位A/D转换板相连。

该系统选用了高温精密单/双电源交直流恒流源HJU122A,低功耗精密仪表放大器HJ128,高精度低漂移低功耗运算放大器HJ1107等。这些器件都是本公司为高温环境研发的专用集成电路,具有耐高温、集成度高、性能优良和可靠性高等优点。PCB板由聚四氟乙烯材质制成。所以,该有直流压力应变桥激励和差分放大板适合于高温环境下长期可靠地工作,特别在石油测井中得到广泛应用。

通过直流压力应变桥激励和信号调理电路板应用,还可以对高温精密单/双电源交直流恒流源HJU122A,低功耗精密仪表放大器HJ128,高精度低漂移低功耗运算放大器HJ1107等专用集成电路的基本电性能和使用方法有一个全面的了解。

电路板尺寸:(51×22mm2


二、电原理框图

 

三、推荐工作条件

1.电源电压:±15V±10%

2.工作环境温度:-55+200

 

 

四、PCB版图


元件面如下图:


印刷面如下图:

 

五、说明事项

1.*电阻是精密低漂移电阻,并且,恒流电流设定、放大倍数设定和输出直流偏置增益设定电阻都是由两并一串的电阻网络组成的,以确保输出精度。

2.根据用户要求,可以调整电阻*R1*R2*R3改变恒流源输出恒流电流,计算公式如下:ISET=1.56/RSET(KΩ),其中RSET=*R2+*R1∥*R3

    现设定RSET=1.56 KΩISET=1mA

3.通过调整电阻*R7*R8*R9可以改变输出直流偏置电压的放大倍数,从而调整输出直流偏置电压VOZVOZ=6.25* RF/*R10),其中RF=*R7+*R8∥*R9。现设定RF=6.76KΩVOZ =-2V-2V0 V作为低功耗精密仪表放大器HJ128的基准电压VREF选择端,先设定VREF=0 V

4.通过调整电阻*R4*R5*R6Rg=*R4+*R5∥*R6可以改变差分放大倍数,设定差分放大倍数为166倍,Rg=300Ω,使得当输入信号范围-12mV+12mV时,则POUT输出范围是-2V+2V之间。即:

当压力应变桥输出信号为零时,Pout输出VO=0V

当压力应变桥输出信号为12mV时,Pout输出VO=+2V

当压力应变桥输出信号为-12mV时,Pout输出VO=-2V

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