mittausvahvistimien

Mittaushistorian vahvistimet, jotka tunnetaan myös nimellä instrumentointivahvistimet, ovat analogisia elektroniikkakomponentteja, jotka on suunniteltu vahvistamaan ja suodattamaan pieniä, usein epätasapainoisia signaaleja, jotka ovat peräisin mittausantureista. Niitä käytetään laajalti teollisuusautomaatiossa, lääketieteellisissä laitteissa ja tieteellisissä instrumenteissa, joissa tarkkuus ja häiriönsieto ovat ensiarvoisen tärkeitä.

Keskeinen piirre mittausvahvistimien suunnittelussa on niiden korkea yhteiscommon-mode rejection ratio (CMRR). Tämä tarkoittaa, että ne pystyvät tehokkaasti eliminoimaan samanlaisena tulevat signaalit molemmissa tuloissa, jolloin vahvistetaan vain kahden tulon välinen ero. Tämä on ratkaisevan tärkeää, koska anturisignaalit ovat usein heikkoja ja alttiita ulkoisille sähkömagneettisille häiriöille, jotka esiintyvät usein molemmissa johdoissa.

Toinen tärkeä ominaisuus on korkea tuloimpedanssi, joka minimoi kuormitusvaikutuksen anturiin ja varmistaa, että anturin todellinen signaali siepataan ilman merkittävää heikkenemistä. Mittausvahvistimet tarjoavat tyypillisesti säädettävän vahvistuksen ulkoisen vastuksen avulla, mikä mahdollistaa joustavuuden erilaisten anturisignaalien sovittamiseksi.

Yleensä mittausvahvistimen rakenne koostuu kolmesta operaatiovahvistimesta. Kaksi ensimmäistä vahvistinta muodostavat puskuroivan vaiheen, joka tuottaa suuren tuloimpedanssin ja edustaa eroa tulosignaaleista. Kolmas vahvistin tarjoaa lisää vahvistusta ja muuttaa erotaajuuden yksittäisiksi signaaleiksi. Nykyaikaiset mittausvahvistimet ovat saatavilla integroituna piirinä, joka yksinkertaistaa piirisuunnittelua ja parantaa suorituskykyä.