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[运放]

传感器放大电路解读

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楼主: muzimaye
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41楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-22 23:50 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览
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

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42楼
zyj9490| | 2018-7-23 08:29 | 只看该作者
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

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43楼
zzb147| | 2018-7-23 10:21 | 只看该作者
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。

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44楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 19:41 | 只看该作者
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。

电源输入.PNG (39.79 KB )

电源输入.PNG

模拟运放采样电路电源.PNG (36.33 KB )

模拟运放采样电路电源.PNG

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45楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 19:44 | 只看该作者
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。

ADC电路采用ads1256.PNG (57.63 KB )

ADC电路采用ads1256.PNG

ADC部分参考电源.PNG (28.3 KB )

ADC部分参考电源

ADC部分参考电源

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46楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 19:51 | 只看该作者
传感器的采样变送模块，在进入ADC之前，加了一个RC的滤波。

进入ADC之前的滤波器电路.PNG (17.37 KB )

进入ADC之前的滤波器电路.PNG

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47楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 19:53 | 只看该作者
每一个传感器电路具有独立的参考电源，参考电源如下。

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48楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 19:55 | 只看该作者
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。

每一个传感器采样电路的参考电源.PNG (340.5 KB )

每一个传感器采样电路的参考电源.PNG

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49楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 20:00 | 只看该作者
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。

传感器电流转换及放大.PNG (221.79 KB )

传感器电流转换及放大.PNG

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zyj9490 2018-7-24 20:30 回复TA
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。 
muzimaye 2018-7-24 18:36 回复TA
@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。 
muzimaye 2018-7-24 17:01 回复TA
@william008 ：发上去的图片做了压缩，所以不太清楚。可以发你邮箱。 
william008 2018-7-24 14:55 回复TA
图片不清楚！ 
zyj9490 2018-7-23 23:19 回复TA
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。 
50楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 20:10 | 只看该作者
电路采用4面，如下为地的分割。

传感器采样器件面.PNG (43.78 KB )

传感器采样器件面.PNG

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51楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 20:12 | 只看该作者
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。

数字地与模拟地的切割1.PNG (39.71 KB )

数字地与模拟地的切割1.PNG

地切割左下端为单点接地点.PNG (35.62 KB )

地切割左下端为单点接地点.PNG

传感器面.PNG (39.47 KB )

传感器面.PNG

模拟地里包含了adc的数字部分.PNG (26.08 KB )

模拟地里包含了adc的数字部分.PNG

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52楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 20:13 | 只看该作者
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

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53楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 20:16 | 只看该作者
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。

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muzimaye 2018-7-24 18:26 回复TA
@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。 
william008 2018-7-24 15:37 回复TA
查哪里，输出是300mV？ 
54楼
zbcaich| | 2018-7-23 20:51 | 只看该作者
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。

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55楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 21:18 | 只看该作者
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。

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56楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 21:27 | 只看该作者
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。

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muzimaye 2018-7-24 15:53 回复TA
@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。 
muzimaye 2018-7-24 15:49 回复TA
@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。 
william008 2018-7-24 15:38 回复TA
这里有两个运放，哪个运放的输出是5-50mV？ 
zyj9490 2018-7-23 22:58 回复TA
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？ 
57楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 21:28 | 只看该作者
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。

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58楼
muzimaye|  楼主 | 2018-7-23 21:29 | 只看该作者
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。

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59楼
zyj9490| | 2018-7-23 22:52 | 只看该作者
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。

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60楼
zyj9490| | 2018-7-23 22:52 | 只看该作者
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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