На практике часто возникает необходимость измерения разности двух входных напряжений. В качестве примера на Рис. 3.8 представлен мостовой тензодатчик.
Рис. 3.8. Внесение синфазной помехи в сигнал с мостового тензодатчика.
Элементы Х1 и Х2 — это два контролируемых тензорезистора, включенных таким образом, что при механическом воздействии сопротивление Х1 возрастает, а сопротивление Х2 уменьшается. Элементы У1 и У2 — это идентичные тензорезисторы, не подвергающиеся механическому воздействию, назначение которых - температурная стабилизация схемы.
Напряжение Vв — это снимаемое с моста напряжение, величина которого на практике очень мала. При поступлении этого напряжения на усилитель напряжение на каждом его входе определяется как:
где Vcм — напряжение синфазной помехи, введенной в линию
от внешнего источника помех. Если соединительные провода от моста представляют собой экранированную витую пару, то вносимое синфазное напряжение будет одинаковым на обоих входах, что позволяет использовать дифференциальный усилитель.
|
|
Рис. 3.9. Схема дифференциального усилителя.
Для правильной работы схемы очень важно, чтобы выполнялось соотношение между резисторами R1 = R3 и R2 = R4. В этом случае:
Для достижения максимального значения КОСС следует использовать прецизионные резисторы.
Дифференциальные усилители получили широкое распространение в приборах, где необходимо усиливать сигналы малого напряжения при наличии синфазных помех, например в термопарах, тензопреобразователях, медицинских электронных приборах.