[发明专利]超声波流量计的高输入阻抗差动前置放大器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动化仪表，特别涉及一种超声波流量计的高输入阻抗差动前置放大器电路。

背景技术

当前超声波流量计所使用的探头接口的前置放大电路都使用简单的接口电路，无论该电路采用分立元件或集成运放，它们组成的电路的输入阻抗一般都不超过500kΩ，并且不调整CMRR。这种简单设计的缺陷主要有三点：一是超声探头上有超声波发射信号和接收信号，其中的发射信号有数十伏特或数百伏特，必须用50k～300kΩ的保护电阻降压，才能保护前置放大器；这种保护电阻将与放大器的输入阻抗分压，在很大程度上衰减了超声探头输出的超声波接收信号。二是在前置放大器输入阻抗大于100kΩ时，又不在放大器的输入端调整CMRR，势必使一部分共模干扰信号转变为差模干扰信号，成为后面放大器的放大目标，为流量计引入很大的干扰误差，例如市电干扰误差。三是如果直流输入阻抗依交流输入阻抗被提高以后，将增加前置放大器的时漂、温漂的交流干扰幅度。

上述三点是当前超声波流量计产品中始终没有解决的问题，它们是超声波流量计的精度始终不高的主要原因。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种利用正反馈回路加大前置放大器电路的交流输入阻抗，另外又增加CMRR电位器以确保共模信号的高度衰减，使之成为超声波流量计的高输入阻抗差动前置放大器电路。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种超声波流量计的高输入阻抗差动前置放大器电路，其特征在于：包括高压保护电路、CMRR调整电路、集成运算放大器，所述的高压保护电路与CMRR调整电路连接，所述的CMRR调整电路与集成运算放大器连接。

本发明的有益效果是：1.利用正反馈回路加大前置放大器电路的交流输入阻抗，将之提高到10M～100MΩ范围内，以加大与保护电阻的分压比，于是放大器输入端可以从探头上获得90％以上的超声波输入信号。2.在提高交流输入阻抗的同时，可以保证较低的直流输入阻抗。大约在100k～500kΩ范围之内，以减少直流漂移误差。3.增加CMRR电位器，确保共模信号的高度衰减。这种平衡电路设计将使CMRR之值增加到60dB以上。

总之，超声波流量计的高输入阻抗差动前置放大器电路，可以从探头获得很高的输入电压信号，却从探头中吸取功率甚小，确保测量精度的提高。

附图说明

图1为本发明应用电路图并作为摘要附图。

图2为本发明原理方框图。

具体实施方式