分析電磁流量計的采樣構架
2022-08-03標簽：電磁流量計
電磁流量計前置放大器級的低漏電流和高輸入阻抗是又一重要參數，因為電磁流量傳感器的輸出阻抗可能高達GΩ。放大器的高輸入阻抗可防止傳感器輸出過載，避免信號幅度減小。放大器的漏電流應足夠低，這樣當它流經傳感器時，不會成為一個顯著的誤差源。AD8220的最大輸入偏置電流為10pA，輸入阻抗為1013Ω，因此它能支持電磁流量傳感器的廣泛輸出特性。表2列出了前置放大器輸入阻抗對10GΩ高輸出阻抗傳感器的影響。
最后，0.1赫茲至10赫茲范圍的1/f噪聲設置應用的噪底。當增益配置為10時，AD8220折合到輸入端的電壓噪聲約為0.94μVp-p，它能分辨6毫米/秒的瞬時流速和小于1毫米/秒的累計流速。
如何選擇ADC，對應用而言哪些方面比較重要？
過采樣方法既帶來了挑戰，也對ADC模塊提出了更高的性能要求。由于沒有后級模擬濾波器有源增益級，所以僅有一小部分的ADC輸入范圍獲得使用。過采樣和平均本身不等于性能的顯著提高，因為各傳感器周期需要完全建立下來才能用于流量計算。此外，需要從這些有限的數據點獲得足夠多的模數轉換樣本，從而在固件處理過程中消除意外毛刺。
電磁流量計過采樣架構一般要求ADC數據速率大于20kSPS，越快越好。這與實際流量測量沒有明確關系。由于不存在模擬帶通濾波器，ADC輸入端會直接看到傳感器原始輸出。這種情況下，傳感器的上升沿未經濾波，因此ADC在上升沿和下降沿期間須具有足夠高的分辨率，以便足夠準確地捕捉這些邊沿。
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