基于一種智能縮水率機(jī)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

　另外，輸出電壓是以Ref端為參考點(diǎn)的，一般情況下，Ref應(yīng)該良好接地，以保證放大器良好的共模抑制比。在引腳Ref增加8Ω的串聯(lián)電阻，就會(huì)使共模抑制比下降80dB(G=1)。

本例中在Ref端接1.2V基準(zhǔn)是為了配合微壓傳感器SMI5551的輸出范圍以及后級(jí)AD轉(zhuǎn)換的輸出范圍。

失調(diào)補(bǔ)償

INA128 經(jīng)過(guò)激光校正，因此，失調(diào)和溫漂都很小，多數(shù)情況下無(wú)需調(diào)整，必要時(shí)可對(duì)電路進(jìn)行外部補(bǔ)償。加電壓跟隨器將調(diào)零電路與儀表放大器加以隔離，維持引腳Ref 的低阻抗，保證了放大器良好的共模抑制比。電流源可用集成電路(例如REF200)，也可用電阻代替。當(dāng)然，用電阻時(shí)，電源不穩(wěn)會(huì)對(duì)輸出產(chǎn)生影響。

輸入端電荷泄放通路

INA128 的輸入阻抗很高，容易產(chǎn)生電荷積累，使輸入端電壓超過(guò)共模電壓容許范圍，造成輸入放大器飽和。但可為電荷提供泄放通路的幾種方法。利用變壓器的次級(jí)中心抽頭作為泄放通路。對(duì)于熱電偶這類(lèi)低阻抗信號(hào)源，在一端接泄漏電阻。而對(duì)于高阻信號(hào)源，象話筒和水下檢測(cè)器等，應(yīng)采用對(duì)稱(chēng)電路，以減小輸入失調(diào)，提高共模抑制比。

共模輸入信號(hào)范圍

若輸入信號(hào)中的共模電壓過(guò)大時(shí)，會(huì)使輸入放大器飽和。在臨界飽和時(shí)，VO的輸出電壓為 VO=VCM－VO/2。INA128的線性輸入范圍大約從負(fù)電源以上1.7V到正電源以下1.4V。對(duì)于確定的電源電壓，輸出電壓Vo越大，允許的共模信號(hào)越小。如果過(guò)大的共模輸入AO使得飽和。

低電壓運(yùn)行

INA128的最大特點(diǎn)是適用的電源電壓范圍很寬。電源電壓從±2.25V到±18V變化時(shí)，大部分參數(shù)仍能維持很好的性能，INA128可在低電壓下使用，可以作為便攜式或電池供電系統(tǒng)的理想器件。但在低電壓使用時(shí)要特別注意，保證輸入信號(hào)被限制在線性范圍之內(nèi)，共模輸入電壓也不能太大。

　　輸入保護(hù)

INA128的輸入保護(hù)電路都可提供±40V的過(guò)壓保護(hù)，即是說(shuō)，一個(gè)輸入端加－40V電壓、另一個(gè)輸入端加＋40V電壓也不會(huì)帶來(lái)?yè)p壞。在正常信號(hào)條件下，過(guò)壓保護(hù)電路呈現(xiàn)低串聯(lián)阻抗；當(dāng)輸入電壓過(guò)大時(shí)，保護(hù)電路可使輸入電流限制在1.5～5mA的安全范圍之內(nèi)。INA128在不加電源的情況下，對(duì)輸入端可能產(chǎn)生的靜電電荷也具有過(guò)壓保護(hù)作用。

三． AD轉(zhuǎn)換電路（圖二）

INA128把毫伏級(jí)信號(hào)放大為1.2V---5V,再由AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。

AD轉(zhuǎn)換器選用用美國(guó)TI公司的高速8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC0820AC。

TLC0820AC 是先進(jìn)LinCMOS 8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。均由兩個(gè)4位快閃轉(zhuǎn)換器、一個(gè)4位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、一個(gè)加法（誤差）放大器、控制邏輯及一個(gè)結(jié)果鎖定電路構(gòu)成。改進(jìn)的快閃技術(shù)可使低功率集成電路在整個(gè)溫度范圍內(nèi)以1.18μs完成8位轉(zhuǎn)換。片內(nèi)采樣與保持電路具有100ns采樣窗，允許這些器件以高達(dá)100mV/μs的斜升速率轉(zhuǎn)換連續(xù)模擬信號(hào)而無(wú)需外部采樣器件。與TTL兼容的3態(tài)輸出驅(qū)動(dòng)器及兩種工作方式允許與不同微處理器接口。其特點(diǎn)如下：

先進(jìn)的LinCMOS硅門(mén)技術(shù)

8位分辨率

差分基準(zhǔn)輸入

并行微處理器接口

在溫度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換及存取時(shí)間，讀方式：2.5μs Max

無(wú)需外部時(shí)鐘或振蕩器

片內(nèi)采樣與保持

單5伏電源

用TLC0820AC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，再參照量化曲線算出水位，并且取多次水位的平均值以消除由于滾桶的轉(zhuǎn)動(dòng)而引起水位的變化。用軟件自動(dòng)完成了放大器的漂移的消除和調(diào)零功能。

四．通訊接口電路（圖四）

圖四

主從兩CPU之間采用半雙工RS485接口進(jìn)行串行通訊，抗干擾能力很強(qiáng)。同時(shí)，由于從CPU已將溫度、水位等數(shù)據(jù)處理整合，打包后發(fā)給主CPU，減輕了主CPU的負(fù)擔(dān)。