电阻引起的误差降至最低其结构如图2所示
RLEAD
FORCE
VB
SENSERδVORδRδSENSERLEADFORCE
Rδ
图2开尔文传感器系统
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该电路中激励电压VB并未驱动电桥而是先与上精密运放的输入端相连该运放在电桥的输入端构成反馈回路尽管在FORCE引脚处会受远程电缆电阻的影响而出现明显压降但是通过运放SENSE引脚的反馈回路将自动校正该反馈网络的功能是保持远程电桥上节点电压为精确的VB下精密运放驱动电桥的输入端于此类似同样的FORCE引脚处的压降将被来自SENSE引脚的反馈校正在这两种情况中传感器引脚都与运放的高阻抗输入端相连因此能够最大限度的减小因偏置电流在导线电阻上引起的压降运放能确保传感器引脚和始终等于VB从而保证远程电桥所需的激励电压精确不变开尔文传感器电桥能有效抑制因导线电阻引起的误差
322稳压模块
稳压模块主要由比较先进的精密齐纳二极管型参考源AD588构成AD588具有较低的初始误差对温度变化具有极低的激励漂移和增益用于精密测量能够为系统提供5V的稳定的参考电压
323电流缓冲模块
在设计开尔文传感电路时有一点非常特别因为驱动FORCE引脚可能要求运放输出为负电压所以电路中的下运放必须采用双电源供电电路中的电流相对较大约30mA所以该电路在运放输出端最好增加电流缓冲级参考源、传感器电阻以及运放的精度都将影响系统总体精度虽然对运放的精确度要求是众所周知的但是对运放输出电流的要求可能就被忽视了通常要求电流大于数毫安与标准的350Ω电桥相连此时也需要运放缓冲因此为了使该电路获得最高的精度最好使用缓冲器由于该电桥信号是单向的因此采用简单的一个三极管就可以实现缓冲
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在这里我们使用2N2219A型的三极管作为缓冲器与OP177构成反馈回路并提供电桥所需的驱动电流该结构能确保运放的性能不受影响
324高精度放大器模块
在许多现代电子设备中如数据采集系统、医疗仪器、信号处理系统等需要对弱信号进行高精度处理的场合都较普遍地采用了仪器放大器常用的仪器放大器有传统的三运放仪器放大器和单片仪器放大器因单片仪器放大器具有高精度、低噪声及易于控制、设计简单等特点而成为设计者优选的对象。作为著名的模拟电路及数模混合电路的制造商AD公司为设计者提供了许多性能优良的单片仪器放大器芯片如AD524、AD620、AD624等已广泛应用到各种电路设计之中这些芯片的r