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发帖讨论下放大方法来做高精度天平

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楼主
yinsirjeff|  楼主 | 2011-7-1 11:30 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
高精度, AC, 传感, 传感器, 电路
目前传感器是300g量程的，响应率是0.9mV/V，想要做到0.001g，感觉从理论上有点接近极限，故和大家发帖讨论下，电路如下：

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沙发
yinsirjeff|  楼主 | 2011-7-1 11:40 | 只看该作者
目前，传感器最大的驱动电压为10V，那么满量程输出的电压为9mV，所以0.001g的跳动就是V1 = 9mV/300000 = 30nV，暂定目前带宽是1K
OPA2211的0.1hz-10hz 噪声电压为80nV，加上10-1K的白噪声33nV，产生的噪声电压 V2= 113nV
以前从来没有考虑的电阻热噪声，经过计算，发现成为一个很重要的噪声源，根据V=根号下（4KTRB），10K电阻产生的热噪声就是V3 = 400nV，而且还只是一个电阻，还是RMS值
所以从这个角度来算的话，似乎0.001g用这种传感器几乎是无法达到要求的

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板凳
yinsirjeff|  楼主 | 2011-7-1 11:46 | 只看该作者
然后我想了下，既然电阻的热噪声是最主要的噪声源，那么我采取
第一，降低R22和R26的阻值到10，
第二，同时增大所有的滤波电容至10uf，即放大前频带是100HZ,放大后频带是3HZ，
那么电阻上的热噪声就应该很好的被去掉了吧？晚上回家做电路调试去！
不过还有一个问题，R25上面的热噪声应该也会被放大的吧？我是这样理解的，不知道对不对
如果是这样的，
第三，还要将R25降为10，将R23,R27降为1K

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地板
zjp8683463| | 2011-7-1 12:06 | 只看该作者
0.001g/300g=3.3×10^(-6),330万分辨率？还带宽1K？

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5楼
yinsirjeff|  楼主 | 2011-7-1 12:57 | 只看该作者
4# zjp8683463
后来将后端的带宽降到了10HZ，但是感觉对于效果的改善并不大

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6楼
鸟鸟| | 2011-7-1 13:03 | 只看该作者
应该叫高分辨率吧？

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7楼
yinsirjeff|  楼主 | 2011-7-1 13:19 | 只看该作者
6# 鸟鸟
可以这么说，线性度肯定到不了这么高。

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8楼
Wxy8030| | 2011-7-1 16:46 | 只看该作者
标记一下，等高人进来！

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9楼
yinsirjeff|  楼主 | 2011-7-1 17:27 | 只看该作者
给自己顶一下！
最近研究如何把噪声降下来已经好长时间了，用ADS1232不用这种放大，效果比这种放大还好一些，感觉很大难度上还是在于低频的干扰，低频噪声

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10楼
nongfuxu| | 2011-7-1 19:59 | 只看该作者
路过,进来睬睬啦.

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11楼
nongfuxu| | 2011-7-2 08:21 | 只看该作者
感觉很大难度上还是在于低频的干扰，低频噪声

50Hz陷波,数字滤波试试.

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12楼
yinsirjeff|  楼主 | 2011-7-2 14:39 | 只看该作者
11# nongfuxu
是0.1HZ左右的干扰比较严重，或者应该说有点像温漂了

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13楼
littlestonechy| | 2011-7-2 18:30 | 只看该作者
低频噪声的话, 可以考虑斩波放大器

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14楼
lymex| | 2011-7-2 19:40 | 只看该作者
一般来讲，商品的200g/1mg的，都用磁平衡的方式，而不是应变片。即便分辨能做到，但线性、零点、蠕动、温漂，根本达不到。

其次，带宽要那么宽做啥？商品的都不超过1Hz。带宽窄，对噪音就立刻下降。另外，噪音不仅仅是放大器的，也包括应变片的，那里面的阻抗你不能改变，同样有噪音。

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15楼
spy2009| | 2011-7-2 20:46 | 只看该作者
用AD的增益，效果怎样？

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16楼
majipeng1986| | 2011-7-3 01:08 | 只看该作者
如果你的传感器输出阻抗小的话，可以在差分输入信号的两端都接上一个电阻接到地上。这样使得电路的成了低阻抗，能够对噪声进行很好的抑制。

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17楼
xiaotann| | 2011-7-3 10:04 | 只看该作者
从理论上

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18楼
yinsirjeff|  楼主 | 2011-7-4 15:20 | 只看该作者
13# littlestonechy
斩波放大器，但是噪声性能并不是很好啊，高频段

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19楼
yinsirjeff|  楼主 | 2011-7-4 15:32 | 只看该作者
14# lymex
你说的最到位了，减小电阻之后最终发现，还是无法去掉，虽然性能已经提高了一些！

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