30-50mV 신호를 0-5V 범위로 스케일

신호 값을 30-50mV 출력 하는 CO ₂ 센서가 있습니다. 해상도가 가장 높은 마이크로 컨트롤러의 경우 이러한 전압을 0-5V로 변환해야합니다. 그림과 같이 비 반전 연산 증폭기 회로를 사용하여 전압을 3-5V 범위로 증폭 할 수 있지만 더 나은 분해능을 얻기 위해 해당 범위를 0-5V로 확장 할 수 있음을 이해합니다 센서 값?

차동 증폭기 를 사용하여 30mV 오프셋을 뺄 수 있습니다 .

R1 = R2이고 R3 = R4 일 때 전달 함수는

$V_{OUT} = \dfrac{R3}{R1}(V_2 - V_1)$

따라서 V1을 30mV로 설정하고 R3 = 250 R1을 선택하십시오 . $\times$

차동 증폭기의 문제점은 R1이 저항 분배기를로드하여 30mV 오프셋을 가져 와서 저항을 다시 계산해야하고 V2에 입력 임피던스가있어 측정이 왜곡 될 수 있다는 것입니다.

계측 증폭기는 용액이다.

대부분의 계측 증폭기는 버퍼링 입력 스테이지가있는 차동 증폭기입니다. 입력 스테이지는 게인을 설정하는 반면 차동 스테이지는 일반적으로 1 앰프입니다. 그러면 증폭은$\times$

$V_{OUT} = \dfrac{2 R2}{R1}\cdot \dfrac{R4}{R3} (V_2 - V_1)$

Microchip MCP6N11 은 적합한 장치입니다.

인스 트루먼 테이션 증폭기는 여기에 필요한 것입니다 (오피 앰프는 세부 사항에 약간의주의를 기울여 사용할 수 있지만)
공급 장치 (단일, 이중)에 따라 조심해야합니다. 단일 전원 (예 : 0-5V)를 사용하는 경우는 반드시 InAmp은 (입력 범위는 접지를 포함해야하므로) 30-50mV 상대 땅에하게 될 입력 신호의 레벨의 공통 모드 입력을 처리 할 수 있습니다 확인해야
하기 때문에 또한 출력에는 접지가 포함되며 (5V 전원을 사용하는 경우 전원 레일) 출력이 두 레일로 완전히 스윙 할 수 있는지 확인해야합니다. 많은 InAmps는 이러한 작업을 수행하지 않습니다. LTC2053는 같은 MCP6N11 스티븐 언급하고, 옵션 출력 / 레일 한 레일입니다.

$10^{13}\Omega$$10\ T\Omega$

어쨌든 위의 사항을 처리하는 한 설정이 매우 간단합니다. 반전 입력에 30mV를 적용하고 비 반전 입력에 신호를 보내고 (5V-0V) / (50mV-30mV) = 250에 대해 게인을 설정하십시오.

다음은 LT1789 InAmp를 사용한 이중 레일 (+ -5V) 회로 예입니다 .

시뮬레이션:

단일 공급 LTC2053 회로 (시뮬레이션은 위와 동일하지 않음) :

같은 계측 증폭기 사용 이 하나 .

30-50mV를 0-5V로 증폭 시키려고하므로 5V / (50mV-30mV) = 250의 이득입니다. 데이터 시트를 사용하여 이득 저항을 선택하십시오. 내 예에서는 G = 1 + (100k / Rg)이므로 402 Ohms의 경우 Rg = 100k / (G-1)입니다. 이 값은 매우 정확해야하며, 확실하지 않은 경우 조금 더 커지고 약간의 범위를 희생해야합니다. 0-5V를 원하므로 스팬의 중간이므로 기준 전압을 2.5V로 설정해야합니다. 이를 위해 기준 다이오드를 사용하십시오.