使用差动放大器的传感器接口电路

为了便于使用，大多数传感器已制作成组件，在组件内已包含有相应的放大电路，只需接入电源就可以使用。由于组件的相关参数是由生产厂家决定的，如果要改动电路的参数的话，就不得不在组件的外部另外增添电路。下面以工作电压7.5V，测量范围0A～10A，零点电压为3.75V(0A时)，灵敏度30mV/A的电流传感器组件为例。此时10A电流对输出电压的变化量为30×l0(-3次方)×l0=0.3V。这个电压的变化量偏小，如果不作改动很难使用。打算将零点改为5V（0A时），将灵敏度改为400mV/A，10A电流时输出电压的变化量为4V。

附图是使用差动放大器的传感器接口电路。在实例中由于灵敏度要从30mV/A提高到400mV/A，所以放大器的增益应为400/30=13.3倍。用运算放大器IClb组成差动放大器，其增益C可用公式G=R2/RG来表示，即由R2和RG的比值来决定。当R2=150kΩ时，RG=150×l0的立方/13.3=ll.3kΩ。为了便于调整，RG用9.lkΩ的固定电阻和3kΩ的半可变电阻串联组成，可以调整放大器的增益。

接下来要解决零点移动的问题。由于所使用的三端稳压器78075的输出电压为7.5V，用电阻分压的方式产生3.75V电压。在分压电路中还串接了零点调整用的半可变电阻VR2。

IC2a是缓冲放大器，输出端的电压REF2=3.75V。

为了让零点对应的电压从3.75V移动到5V，还需要设置一个5V的基准电压源。5V电压(REFl)同样是用电组分压得到的，随后同样用缓冲放大器IC2b进行缓冲。基准电压REFI和REF2的缓冲放大器选用LM358．差动放大器选用频率特性好的μPC842构成。如果对频率特性没有要求，也可选用LM358。

电路的电源电压为+12V，消耗的电流小于20mA，输入电压为3.75V±0.3V，输出电压为5V±4V。