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仪表放大器模块 [2025/09/03 14:28] gongyu 创建 |
仪表放大器模块 [2026/01/19 22:00] (当前版本) gongyu |
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| - | # 仪表放大器模块技术文档 | + | # 仪表放大器模块 |
| - | ## 描述 | + | ## 1. 描述 |
| 仪表放大器模块是一款基于高精度仪表放大器芯片（INA128/AD620）设计的专业模拟信号调理模块。该模块具有超高输入阻抗、极低失调电压、优异的共模抑制比和低噪声特性，专门用于放大微弱差分信号。模块集成了增益可调、偏移校正、输出滤波等功能，广泛应用于传感器信号调理、生物医学测量、应变计放大、热电偶信号处理等精密测量场合，是高精度数据采集系统的核心组件。 | 仪表放大器模块是一款基于高精度仪表放大器芯片（INA128/AD620）设计的专业模拟信号调理模块。该模块具有超高输入阻抗、极低失调电压、优异的共模抑制比和低噪声特性，专门用于放大微弱差分信号。模块集成了增益可调、偏移校正、输出滤波等功能，广泛应用于传感器信号调理、生物医学测量、应变计放大、热电偶信号处理等精密测量场合，是高精度数据采集系统的核心组件。 | ||
| - | ## 工作原理 | + | ## 2. 工作原理 |
| - | ### 基本原理框图 | + | ### 2.1 基本原理框图 |
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| 差分输入 → [输入缓冲] → [仪表放大器] → [输出缓冲] → [滤波] → 输出信号 | 差分输入 → [输入缓冲] → [仪表放大器] → [输出缓冲] → [滤波] → 输出信号 | ||
| 行 32: | 行 32: | ||
| 模块可配置为各种测量应用：应变计桥路放大器（四分之一桥、半桥、全桥）、热电偶放大器、生物电信号放大器、压力传感器信号调理器等，满足不同精密测量需求。 | 模块可配置为各种测量应用：应变计桥路放大器（四分之一桥、半桥、全桥）、热电偶放大器、生物电信号放大器、压力传感器信号调理器等，满足不同精密测量需求。 | ||
| - | ## 技术指标 | + | ## 3. 技术指标 |
| - | ### 主要芯片选型 | + | ### 3.1 主要芯片选型 |
| - **INA128**：高精度、低功耗、单电源工作 | - **INA128**：高精度、低功耗、单电源工作 | ||
| - **AD620**：超低噪声、高共模抑制比、宽电源范围 | - **AD620**：超低噪声、高共模抑制比、宽电源范围 | ||
| - | ### 核心技术参数 | + | ### 3.2 核心技术参数 |
| - 工作电压：±2.25V～±18V（双电源）/ +4.5V～+36V（单电源） | - 工作电压：±2.25V～±18V（双电源）/ +4.5V～+36V（单电源） | ||
| - 输入失调电压：≤50μV（INA128）/ ≤125μV（AD620） | - 输入失调电压：≤50μV（INA128）/ ≤125μV（AD620） | ||
| 行 47: | 行 47: | ||
| - 输入阻抗：>10GΩ | - 输入阻抗：>10GΩ | ||
| - | ## 接口管脚定义 | + | ## 4. 接口管脚定义 |
| | 管脚号 | 信号名称 | 类型 | 说明 | | | 管脚号 | 信号名称 | 类型 | 说明 | | ||
| 行 64: | 行 64: | ||
| | 12 | GND | 电源 | 信号地 | | | 12 | GND | 电源 | 信号地 | | ||
| - | ## 板上设置和信号指示 | + | ## 5. 板上设置和信号指示 |
| - | ### 跳线设置 | + | ### 5.1 跳线设置 |
| | 位号 | 信号名 | 默认值 | 说明 | | | 位号 | 信号名 | 默认值 | 说明 | | ||
| 行 76: | 行 76: | ||
| | JP5 | 屏蔽模式 | 使能 | 输入屏蔽驱动功能开关 | | | JP5 | 屏蔽模式 | 使能 | 输入屏蔽驱动功能开关 | | ||
| - | ### 电位器调节 | + | ### 5.2 电位器调节 |
| | 位号 | 信号名 | 默认值 | 说明 | | | 位号 | 信号名 | 默认值 | 说明 | | ||
| 行 85: | 行 85: | ||
| | RV4 | 滤波频率 | 最高频率 | 输出低通滤波器截止频率 | | | RV4 | 滤波频率 | 最高频率 | 输出低通滤波器截止频率 | | ||
| - | ### 指示灯 | + | ### 5.3 指示灯 |
| | 位号 | 信号名 | 默认值 | 说明 | | | 位号 | 信号名 | 默认值 | 说明 | | ||
| 行 94: | 行 94: | ||
| | LED4 | 滤波状态 | 蓝灯亮 | 输出滤波器工作状态 | | | LED4 | 滤波状态 | 蓝灯亮 | 输出滤波器工作状态 | | ||
| - | ### 测试点 | + | ### 5.4 测试点 |
| | 位号 | 信号名 | 默认值 | 说明 | | | 位号 | 信号名 | 默认值 | 说明 | | ||
| 行 104: | 行 104: | ||
| | TP5 | 增益监测 | - | 增益设置状态监测点 | | | TP5 | 增益监测 | - | 增益设置状态监测点 | | ||
| - | ### 开关设置 | + | ### 5.5 开关设置 |
| | 位号 | 信号名 | 默认值 | 说明 | | | 位号 | 信号名 | 默认值 | 说明 | | ||
| 行 112: | 行 112: | ||
| | SW3 | 自检模式 | 关闭 | 内置测试信号自检功能 | | | SW3 | 自检模式 | 关闭 | 内置测试信号自检功能 | | ||
| - | ## 电气指标 | + | ## 6. 电气指标 |
| | 参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | | | 参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | | ||
| 行 143: | 行 143: | ||
| | 存储温度 | -65 | - | +150 | ℃ | | | 存储温度 | -65 | - | +150 | ℃ | | ||
| - | ## 使用说明 | + | ## 7. 使用说明 |
| ### 1. 硬件连接 | ### 1. 硬件连接 | ||
| 行 186: | 行 186: | ||
| - 噪声过大：检查接地、屏蔽和滤波器设置 | - 噪声过大：检查接地、屏蔽和滤波器设置 | ||
| - | ## 全国大学生电子设计竞赛相关赛题 | + | ## 8. 全国大学生电子设计竞赛相关赛题 |
| ### A类（测量仪器类） | ### A类（测量仪器类） | ||