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漏磁信号放大电路

由于线圈传感器的输出电压较低,仅为±10mv,所以检测系统需要对其进行放大,以便单片机能够处理。同时,为了避免外部环境的各种影响,需要对放大后的信号进行滤波。由于传感器输出的漏磁信号频率较低,故系统采用低通滤波。

在便携式的漏磁检测系统中,信号的放大应注意以下两点:

(1)在测量系统中,需要将线圈传感器输出的信号,即被测钢管的漏磁场信号转换为的电压信号,进行不失真的放大。为使转换后的电压信号达到下一步单片机输入的幅度要求,放大器要有足够的放大倍数。

(2)从传感器所获得的信号为差模信号,并且数值很小;与此同时,传感器含有大量共模部分,其数值有时远远大于差模信号。因此,要求放大器应具有较强的抑制共模信号的能力。

为了满足上述要求,即所选的放大器除了具有足够大的放大倍数外,还应具有高的共模抑制比。因此,综合考虑,系统最终选用ADI公司的AD620。

AD620是一种低功耗,高精度的仪表放大器。它只需要一个外接电阻,即可设置各种增益(1~1000)。与分离元件组成的仪表放大器相比,具有输入电源范围宽(±2.3V~±18V)、功耗低、体积小、精度高等优点,已在精密数据采集系统获得广泛应用。

漏磁检测系统传感器的输出电压为±10mV,我们将其放大100倍,即放大到±1V。电阻Rg的阻值应为500欧姆。通过电路对线圈传感器输出的弱信号进行放大后,可以达到单片机的输入电压等级。然而单片机要求输入的模拟信号的电压必须为正值,且输入电压幅值不能超过3V,所以我们在AD620的引脚5加上一个+1V的电压,从而将放大器的输出由±1V抬高到0~2V,通过低通滤波时,电压增益为1.5,故电压又从0~2V放大至0~3V,从而满足单片机的要求。


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