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Grove - 差分放大器 v1.0

您是否发现,在面包板上设置放大器IC是一件既麻烦又完全不需要重复的工作?这个Grove模块可以通过集成整个操作电路来为您省去设置此类IC的麻烦。它专为精确的差分输入放大而设计。通过公头引脚将传感器的差分信号输入到该模块,然后您的Arduino就可以从Grove接口获得精确放大的输出。增益比例因子是可选择的。您可以通过板上的开关获得304倍或971倍的放大。

特点


  • 高放大精度

  • 可选比例因子

  • 便于Arduino读取

  • 强大的输入保护:±40V

应用


  • 数据采集

  • 电池供电系统

  • 压力和温度桥式放大器

  • 通用仪器

规格


项目 最小值 典型值 最大值 单位
工作电压 2.7 5.0 36 VDC
输入电压 0.1 \ (Vcc-0.8)/增益 mV
输出电压 0 \ Vcc-0.80 mV
增益 选择 304 297.92 304 310.08 /
选择 971 951.58 971 990.42

接口功能


J2:信号源接口

J1:输出接口,标准Grove接口

R1:62Ω增益电阻

R3:200Ω增益电阻

U1:INA125 IC,仪表放大器

使用方法


1. 传感器选择

该放大器可以将mA级别的信号放大到A级别。在使用之前,请确保您的传感器的输出范围在mA级别。例如,重量传感器(0-500g)就是其中的一种。

2. 连接器改造

为了将重量传感器与放大器上的公头引脚配对,需要在其导线上焊接母头连接器。

3. 硬件连接

按照以下图片所示,将重量传感器连接到放大器上。

4. 测量

将下面的示例代码复制到Arduino IDE中并上传。

void setup()
{
Serial.begin(9600);
Serial.println("start");
}

void loop()
{
int i;
int value;
float V,Vo;
float Sum=0;
for(i=0;i<10;i++)
{
value=analogRead(4);
V=value*5.00/1023;
Sum+=V;
delay(10);
}
Vo=Sum/10;
Serial.print("Output score:");
Serial.println(Vo);
delay(1000);
}

您可以通过串行监视器查看放大的信号。对于输入信号的值,您需要使用万用表测量VIN+和VIN-之间的电压差。

放大器精度测试


接下来是一个测试,用以确定放大器的精度。我们收集了100组放大器在304或971增益条件下的输入信号和输出信号,并绘制了以下两张图表。

我们逐渐增加了重量传感器的负载,通过向绑在其上的瓶子中逐滴滴加水来实现。

横轴代表输入电压,纵轴代表输出电压。随着瓶子重量的增加,输入信号线性上升。第一张图的实际增益为300.1,与理论增益304相比偏差为1.3%。第二张图的实际增益为971,与964.2相比偏差为0.8%。

测量范围由电源电压VCC决定,最大输出电压在(VCC-1.2)和(VCC-0.8)之间。

原理图在线查看器

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