低功耗电桥信号调理器：温度补偿与压力传感器应用

"低功耗温度补偿式电桥信号调理器和驱动器电路" 低功耗温度补偿式电桥信号调理器和驱动器电路是针对电桥型传感器设计的一种高效能解决方案，尤其适用于需要低功耗运行和精确温度补偿的工业应用，如压力传感器和称重传感器。这种电路设计的核心在于集成温度补偿通道，以确保传感器在不同环境温度下的稳定性和准确性。 首先，电路的功能和优势主要体现在以下几个方面： 1. 集成温度补偿：电路包括一个专门的温度补偿通道，这有助于抵消由于温度变化导致的传感器输出变化，从而提高测量的精度和可靠性。 2. 低功耗设计：整个电路的功耗非常低，仅为1mA（不包括电桥电流），这使得它在电池供电或能量受限的系统中尤为适用。 3. 高精度信号调理：使用24位Σ-Δ型ADC AD7793，该器件具有内置可编程增益放大器(PGA)，能够处理10mV到1V的满量程信号，适用于多种类型的传感器。 4. 灵活性：ADC的输出数据速率可以通过软件进行调整，范围在4.17Hz至470Hz之间，可以根据具体应用的需求进行定制。 5. 组件选择：AD8420是一款低功耗仪表放大器，可以消除共模电压，提供稳定的传感器信号放大。而ADA4096-2则作为运算放大器和基准电压缓冲器，为传感器电桥提供驱动，并具有宽输入电压范围。 电路结构主要包括以下四个关键部分： 1. 传感器电压驱动：ADA4096-2被配置为同相放大器，通过不同的反馈电阻设置来设定增益，配合NPN晶体管提高驱动电流，以满足桥式传感器的需求。 2. 仪表放大器：AD8420用于从传感器获取微弱的差分信号并进行放大，同时有效地消除共模电压，提高信号质量。 3. 基准电压缓冲器：ADA4096-2的一个通道用于此目的，确保基准电压的稳定，对传感器的测量结果至关重要。 4. ADC：AD7793作为核心数据转换器，将模拟信号转换为数字信号，其内部的PGA可根据传感器的特性进行增益调整，以适应不同类型的传感器。 这个电路设计提供了一个全面的解决方案，不仅解决了传感器在大电压范围内的驱动问题，还兼顾了低功耗和温度补偿，确保了在各种环境条件下的高精度测量。对于工业自动化、物联网(IoT)设备以及远程监测系统等应用场景，这种电路设计具有显著的优势。