[运放] 传感器放大电路解读

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 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-22 23:50 | 显示全部楼层
关于电化学传感器ISB电路的设计及调测,特别是阿尔法4电极B4系列传感器,那位朋友有一定的经验,希望能够交流,能够给予指导,有重谢。qq337607068
zyj9490 发表于 2018-7-23 08:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 zyj9490 于 2018-7-23 08:44 编辑
muzimaye 发表于 2018-7-22 23:43
补充;
相位补偿,环路增益比较大,带宽要限制小的。具体调试的时候,发现很困难,用示波器测量,对信号 ...

在不接入电化学传感 器时。第一级输出是否稳定?直流电位的漂移表示电路糸统是有问题的
zzb147 发表于 2018-7-23 10:21 | 显示全部楼层
用示波器测量的时候不要直接测量输出端,要从源头开始一级一级的测,保证前级的信号是正确的。
另外最好贴出你原理图和PCB得到电源部分,这样大家才能分析,信号不稳定很有可能是电源部分引起的。
这种敏感电路电源要用线性电源,不要用开关电源,而且你光用磁珠滤波也不行,后面要加电容,组成LC滤波电路。
 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 19:41 | 显示全部楼层
我把主要的部分贴在这儿,请大家给审核一下,什么地方设计存在漏洞或者需要优化点。如下为电源,经过滤波后,生成DC5V给板子供电,将DC5V经TPS7A8001整流后提供给模拟运放采集电路供电。

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 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 19:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 muzimaye 于 2018-7-23 19:48 编辑

ADC 转换电路如图所示,采用了ADS1256,参考电源采用REF5025。

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 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 19:51 | 显示全部楼层
传感器的采样变送模块,在进入ADC之前,加了一个RC的滤波。

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 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 19:53 | 显示全部楼层
每一个传感器电路具有独立的参考电源,参考电源如下。
 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 19:55 | 显示全部楼层
传感器的变送电路的参考电源,这个电源给ISB电路提供各参考点电压。

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 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 20:00 | 显示全部楼层
如下为传感器的转换及放大电路,WE为输出,接入ADS1256输入采样端。

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评论

这才是解决问题的正确思路,综合问题要分解几个步去解析解决,每一级电路调通后,再来解决综合的问题就简单了,要把问题电路找出来。信号调理还是比较单一的。  发表于 2018-7-24 20:30
@zyj9490 :手头暂时没有微安级的直流电源,最近在找信号源。没有找到信号源之前,看能不能从零点输出入手,不安装传感器去测量,和标准值进行对比,看能不能找出问题。  发表于 2018-7-24 18:36
@william008 :发上去的图片做了压缩,所以不太清楚。可以发你邮箱。  发表于 2018-7-24 17:01
图片不清楚!  发表于 2018-7-24 14:55
手头上有没有微安级的直流标准电源,从WE输进相类似的微电流,第一级输出电压是否合于目标电压,替代实际的传感器的电流源。如果这步稳定了,确认信号调理电路没有问题,再接入实际传感器,如果产生工频电压的杂讯,如果来自于电源或空间埸扰,要加强屏BI,后级滤波,或者叫陷波,如果非工频周期信号,怀颖自激,加强相位补偿,加大反馈电容。  发表于 2018-7-23 23:19
 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 20:10 | 显示全部楼层
电路采用4面,如下为地的分割。

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 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 20:12 | 显示全部楼层
地的切割电路如下,还有ADC在模拟地上,不知影响到底有多大,是否为大的怀疑点。

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 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 20:13 | 显示全部楼层
主要的电路就这么多,真诚希望有业界高手能够帮助我们定位问题,解决问题。我的qq337607068
 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 20:16 | 显示全部楼层
另外,想咨询个问题,不安装传感器时,WE端的输出有多少,那位能帮着分析一下。查输出应该是300mv左右的输出,而且应该很稳定,但是实际电路测量下来只有5-50mV之间。

评论

@william008 :就是第二级运放的输出,在图中标注为WE的位置。手册中是300mv,其实测量到的是5mv,另外一路是5mv,差距很大。请教问题出在什么地方。电路图已经查了好多遍。  发表于 2018-7-24 18:26
查哪里,输出是300mV?  发表于 2018-7-24 15:37
zbcaich 发表于 2018-7-23 20:51 | 显示全部楼层
CO工业用的就只见过3电极的,这种4电极的还真没有见过。一般民用CO用的最普遍的是2电极的,整机功耗是越小越好,都不到10uA还带LCD显示的。
 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 21:18 | 显示全部楼层
zzb147 发表于 2018-7-23 10:21
用示波器测量的时候不要直接测量输出端,要从源头开始一级一级的测,保证前级的信号是正确的。
另外最好贴 ...

你好,主要部分的电路已经贴出。请协助分析一下,谢谢。
 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 21:27 | 显示全部楼层
zyj9490 发表于 2018-7-23 08:29
在不接入电化学传感 器时。第一级输出是否稳定?直流电位的漂移表示电路糸统是有问题的
...

查了设计手册,零点偏移如下图,实际上,在测量时,不安装传感器时,运放部分的输出只有5-50mv,一路是5mv,另外一路是50mv,2路的电路完全一样。测量到的零点电流能否说明电路的放大存在问题?在不安装传感器时,通过1MΩ的电阻接入了Voff,这个其实就是接近2.5v的电压。
请分析一下,能否说明电路存在问题。

评论

@william008 :指的是在没有安装传感器时,第二级运放输出的WE的值,这个通过30Ω的电阻连接到了ADC芯片。这个值好像就存在问题。手册中给出的电路零点(也就是不安装传感器)为0.3v,实测为5mv或者50mv。怀疑静态就有问题。今天咨询了其它采用此电路的一个设计工程师,他们测试下来是0.29v,电路完全一样,阻容也一样。  发表于 2018-7-24 15:53
@zyj9490 :测试了一组数据,在不安装传感器的情况下,来测量变送电路的输出。不安装传感器,被称为电路零点,测到的电路零点电压为0.005V,也就是5mv的样子,有一路是50mv,查了手册,电路零点应该在0.3v左右,也就是300mv左右。  发表于 2018-7-24 15:49
这里有两个运放,哪个运放的输出是5-50mV?  发表于 2018-7-24 15:38
这肯定是有问题的,把问题详细点,每个数据是在什么条件下的测得的?  发表于 2018-7-23 22:58
 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 21:28 | 显示全部楼层
xiaxingxing 发表于 2017-8-20 16:42
因为你的信号很微弱,所以要用失调电压很小的运放,不然会淹没你的输入信号。另外一个,输入偏置电流较大 ...

你好,电路已经做好了,出了一些问题,请帮着给分析一下,谢谢。
 楼主| muzimaye 发表于 2018-7-23 21:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 muzimaye 于 2018-7-23 21:37 编辑
玄德 发表于 2017-8-23 09:53
应当说,楼主其实已经比较清楚了。
只有左侧电路最难理解,但5L的链接**很不错,理解一下照做就行了。

你好,电路已经做好了,调试了2版,遇到一些问题和困惑,请帮着分析一下,指点迷津,多谢了。
zyj9490 发表于 2018-7-23 22:52 | 显示全部楼层
muzimaye 发表于 2018-7-23 20:16
另外,想咨询个问题,不安装传感器时,WE端的输出有多少,那位能帮着分析一下。查输出应该是300mv左右的输 ...

网络电压要标清楚,作用。

zyj9490 发表于 2018-7-23 22:52 | 显示全部楼层
muzimaye 发表于 2018-7-23 21:27
查了设计手册,零点偏移如下图,实际上,在测量时,不安装传感器时,运放部分的输出只有5-50mv,一路是5m ...

输出指的是那个网络。
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