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(2)信号调理电路
电路图如图3所示(图中只以一路传感器输出信号为例,未画出多路开关CD4051)。
信号经高精度压力传感器MPX2100DP变为电信号,通过CMOS型8选1多路开关CD4051选择之后,再送入放大电路,进行调理后输出到A/D模块ICL7135进行高精度模数转换。MPX2100DP的供电电压取为8V,它的满量程输出x由下式确定: x =40mV×8V/10V =32mV (1)
对于电压输出逻辑电平定为5V,显然32mV的电压要进行适当的放大。
放大器采用MC33274四运算放大器,它组成一个仪表放大电路,具有高差模增益和高共模抑制比,输入阻抗高,可调节偏置电路。差模放大主要由U1A完成,U1B为电压跟随器,用来防止运放的反馈电流流入传感器的负端。零压力时,传感器的2和4端之间的电压差为零。设2端和4端的共模电压各为4V(传感器电源电压的一半),则U1A的端电压也是4V,该电压经U1C和U1D电路使其输出为零。输出端的零压力偏置由R4和RP1引入。R7值的选择从13端看过去的阻抗约为1kW,放大器的增益为:
(2)
选择125的增益使传感器满量程输出摆幅32mV可放大到125×0.032 = 4V(为电源电压的一半)。