测量两个输入之间的电位差

电器工程 电压 运算放大器 ADC
2022-01-21 07:02:21

我知道潜力总是与差异有关,因此您不能仅衡量潜力,而是与其他潜力的差异。

假设我有一个 GND 和两个输入,每个输入 0-5v,我有一个测量 0-1V 的 ADC,即 0.0 v == GND。我无法更改参考。

我想放大输入之间的微小差异并以最大分辨率测量差异。有没有一种简单的方法可以减去 V1 - V2 并将结果提供给 ADC?

2个回答

您正在寻找的是差分放大器

差分放大器放大两个电压之间的差异,使这种类型的运算放大器电路成为减法器,这与将输入电压相加或相加的求和放大器不同。这种类型的运算放大器电路通常被称为差分放大器。

在此处输入图像描述

由于其输入配置,所有运算放大器都是“差分放大器”。

然而,通过将一个电压信号连接到一个输入端并将另一个电压信号连接到另一个输入端,所得到的输出电压将与两个输入电压信号 V1 和 V2 之间的“差”成比例。

编辑:(感谢指出)

当电阻器 R1 = R2 和 R3 = R4 时,差分放大器的传递函数可简化为:

差分放大器方程

在此处输入图像描述

您可能还想看看仪表放大器

仪表放大器是一种增益非常高的差分放大器,具有非常高的输入阻抗和单端输出。这种放大器主要用于放大非常小的信号。

仪表放大器具有非常好的CMRR

高输入阻抗仪表放大器电路:

在此处输入图像描述

我认为您正在寻找的是一个设置为减法器的运算放大器:

在此处输入图像描述

编辑:

以上是差分运算放大器的最简单形式,但是,最好使用评论中提到的仪表放大器(维基百科)设置。它基本上是相同的概念,但是通过使用两个额外的运算放大器(用作缓冲器),您可以防止输入信号受到负载的干扰,从而为您提供更准确的读数。

这是仪表放大器设置:

在此处输入图像描述

对上面的链接做一点阅读,它们是如何工作的很有趣。