Главная Операционные усилители




Выход

ЮО f

Вход

несущей fQo НО/И



Рис. 115. Схемы синхронных детекторов: трансформаторная (а) и цифровая (б).

лено целым рядом факторов, но независимо от того, какова причина, смещение вносит ошибку. Для компенсации этой ошибки нужно предусмотреть специальную схему компенсации смещения нуля.

В большинстве усилителей сигналов мостовых датчиков ошибки, обусловленные смещением, компенсируют вручную. В усилителе постоянного тока для компенсации смещения нуля можно воспользоваться обычным методом, применяемым для схемы любого операционного усилителя. Эти методы основаны на создании противотока, компенсирующего смещение. Создав



Датчик

обратная связь по пост токр


Выход -о

Изменение

Вб/борка

Запоми -нание

нуля

масштаба

Установка

Рис. 11.6. Функциональная схема компенсации смещения нуля.

такие условия, при которых измеряемое воздействие в датчике отсутствует, оператор производит регулировку схемы таким образом, чтобы смещение было равно нулю. В описанной ранее системе измерения давления нуль устанавливается при условии, что камера датчика заполнена жидкостью, а запорные краны открыты.

В усилителе переменного тока обычно используется потенциометр, подключенный таким образом, что его концы связаны с противоположными фазами эталонной несущей. При этом сигнал схемы компенсации пропорционален установленному сопротивлению. Такой сигнал поступает на полосовой усилитель или на детектор. Фаза и амплитуда при отсутствии измеряемого воздействия регулируются таким образом, чтобы скомпенсировать смещение.

Гораздо проще работать со схемами с автоматической компенсацией смещения нуля. При использовании такой схемы оператору следует только поставить датчик в состояние, при котором измеряемое воздействие отсутствует, и нажать кнопку компенсации смещения нуля.

Автоматическая компенсация смещения нуля основана на двух различных, но имеющих общие черты, методах. И один, и другой на самом деле представляют собой варианты метода выборки и запоминания. Функциональная схема системы показана на рис. 11.6. Если кнопка компенсации нажата, схема выборки и запоминания производит выборку выхода усилителя, на котором в это время действует потенциал смещения, и запоминает его. Значение в памяти сохраняется даже после освобождения кнопки. После этого, если необходимо, изменяется масштаб запоминаемого напряжения и оно подается на вход усилителя для компенсации смещения.

Для реализации этой функции можно использовать классическую схему выборки и запоминания, в которой для запоминания напряжения используется конденсатор. Однако эта схема не очень-то хороша, потому что дорогие конденсаторы и высококачественные усилители не предотвращают происходящий со временем некоторый спад запоминаемого значения. При этом



Датчик



Вчхвд -о

Двоичный счетчик -j-


Синхро низация

*5в пост о тока

Установка нуля

Рис. 117 Цифровая схема автматической компенсации смещения нуля.

смещается уровень отсчета, который считается нулевым. Заметить это смещение во время работы невозможно. На рис. 11.7 показан лучший метод, приемлемый теперь с экономической точки зрения, так как в настоящее время появились недорогие цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) на ИС.

В схеме на рис. 11.7 компаратор Уз типа 311 сравнивает выход ЦАП (гл. 14) с сигналом давления, снимаемым с Уг. Если сигнал давления превосходит сигнал на выходе ЦАП, то на выходе компаратора действует высокий уровень. Этот уровень подается на вход вентиля И. При нажатой кнопке оператор подает разрешающий сигнал на другой вход вентиля И, замыкая тем самым переключатель. При этом включается синхронизатор, позволяющий двоичному счетчику управлять приращением входов ЦАП. Когда напряжение на выходе ЦАП становится равным аналоговому входу (смещение по давлению, если оператор выполнил инструкции), счет прекращается, но счетчик не сбрасывается. Выход ЦАП генерирует ток /г, который полностью компенсирует ток }\, обусловленный смещением.

При использовании цифровой схемы выборки и запоминания величина компенсирующею сигнала сохраняется как угодно долго и ошибки будут создаваться только очень небольшими смещениями усилителя. При использовании же аналоговой схемы, запоминаемое значение уменьшится всего через несколько минут. Аналоговая схема используется в усилителе артериального давления крови, и в этой системе необходимо производить новую регулировку (т. е. нажимать на кнопку компенсации при открытых клапанах датчика) всякий раз, когда нужно сделать измерение, даже если предыдущий замер производился всего несколько минут назад.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 [64] 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126


0.0109