默れ

两线制压力变送器设计

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  压力桥、称重传感器输出信号微弱,都属于mV级信号,这一类小信号一般都要求用差动放大器对其进行第一级放大,选用低失调、低温漂的差动放大器。另外在两线制应用中,低功耗也是必需的。

  AD623是一款常用的低功耗精密差动放大器,常用在差分输出前级的放大,具有低噪声,高共模抑制比和低漂移特性,增益误差小于0.05%。AD623失调最大200μV,温漂1μV/℃,为一般压力变送应用保证了足够的精度。R0将0.4V叠加在AD623的REF脚(5脚)上,在压力F = 0的情况下通过调整R0使输出4mA,再调整RG使输出20.00mA,完成校准。电路设计时需注意,压力桥传感器相当于一个千欧级的电阻,耗电一般比较大。适当降低压力桥的激励电压可以减小耗电电流,但是输出幅度也随之下降,需要提高AD623的增益。图1给出的传感器采用恒压供电,实际应用中大部分半导体压力传感器需要恒流供电才能获得较好的温度特性,可以用一个运放构成恒流源为其提供激励。

图1 两线制压力变送器调理电路原理图

  工业环境下环境恶劣且对可靠性要求高,因此两线制变送器的设计上需要考虑一定的保护和增强稳定性措施。