傳感器與電路

　　傳感器

　　傳感器根據所測物理量的類(lèi)型可分類(lèi)為：測量溫度的熱電偶、電阻溫度檢測器(RTD)、熱敏電阻；測量壓力或力的應變片；測量溶液酸堿值的PH電極；用于光電子測量光強的PIN光電二極管等等。傳感器可進(jìn)一步分類(lèi)為有源或無(wú)源。有源傳感器需要一個(gè)外部激勵源(電壓或電流源)，而無(wú)源傳感器不用激勵而產(chǎn)生自己本身的電壓。通常的有源傳感器是RTD、熱敏電阻、應變片，而熱電偶和PIN二極管是無(wú)源傳感器。為了確定與傳感器接口的放大器所必須具備的性能指標，設計人員必須考慮傳感器如下的主要性能指標：

　　·源阻抗

　　——高的源阻抗大于100KΩ

　　——低的源阻抗小于100Ω

　　·輸出信號電平

　　——高信號電平大于500mV滿(mǎn)標

　　——低信號電平大于100mV滿(mǎn)標

　　·動(dòng)態(tài)范圍

　　在傳感器的激勵范圍產(chǎn)生一個(gè)可測量的輸出信號。它取決于所用傳感器類(lèi)型。

　　放大器功用

　　放大器除提供dc信號增益外，還緩沖和定標送到ADC之前的傳感器輸入。放大器有兩個(gè)關(guān)鍵職責。一個(gè)是根據傳感器特性為傳感器提供合適的接口。另一個(gè)職責是根據所呈現的負載接口A(yíng)DC。關(guān)鍵因素包括放大器和ADC之間的連接距離，電容負載效應和ADC的輸入阻抗。

　　選擇放大器與傳感器正確接口時(shí)，設計人員必須使放大器與傳感器特性匹配?？煽康姆糯笃魈匦詫τ趥鞲衅鳌糯笃鹘M合的工作是關(guān)鍵性的。傳感器和放大器的關(guān)鍵性能指標見(jiàn)表1。例如，PH電極是一個(gè)高阻抗傳感器，所以，放大器的輸入偏置電流是優(yōu)先考慮的(表中的H)。PH傳感器所提供的信號不允許產(chǎn)生任何相當大的電流，所以，放大器必須是在工作時(shí)不需要高輸入偏置電流的型號。具有低輸入偏置電流的高阻抗MOS輸入放大器是符合這種要求的選擇。另外，對于應用增益帶寬乘積(GBP)是低優(yōu)先考慮(表1中L)，這是因為傳感器工作在低頻，而放大器的頻率響應不應該妨礙傳感器信號波形的真正再生。