Xensor,XEN-3880,讀取與偏置芯片

Xensor,XEN-3880,讀取與偏置芯片,XEN-3880(=XEN-TCG3880)的操作和讀取非常簡單。非反饋類型的偏置是最容易實現的。在這種情況下,使用恒定電壓、電流或具有混合特性的電源為加熱器供電。通過(數字)萬用表(DMM)或使用AD轉換器來測量輸出電壓。如果DMM具有足夠的質量和輸入阻抗,它可以直接測量XEN-3880的輸出電壓。對于氣體類型的測量,最簡單的偏置方案如圖1所示,其中在加熱器前插入一個2 kΩ的串聯電阻,以最小化輸出電壓的總體溫度系數(另請參見溫度系數的應用說明)。通常,輸出電壓可達到200 mV,并且在1 Hz帶寬下的噪聲水平約為0.2 μVp-p,以獲得20位的分辨率。因此,需要一個好的6.5位DMM,以充分發揮XEN-3880的潛力。

圖1: 在氣體類型測量中,使用2 kΩ串聯電阻進行XEN-3880的恒定電壓偏置,以最小化輸出電壓的溫度效應。

對于真空測量,在0 Pa到100 kPa的整個壓力范圍內,不可能簡單地消除溫度系數,最佳做法是使用純電壓源偏置,如圖2所示。

圖2: 用于真空測量的XEN-TCG3880恒定電壓偏置。

輸出信號放大或緩沖
如果使用ADC讀取輸出電壓時,其范圍或輸入阻抗不合適,則需要先對輸出信號進行放大或緩沖。根據使用的電子設備,可以應用各種運算放大器。一個經濟且性能良好的運算放大器是OP177,它具有較低的偏移電壓(60 μV)和不太高的輸入偏置電流(幾個nA),因此可以實現較低的總體偏移電壓和偏移電壓漂移。偏移電壓等于運算放大器的偏移電壓,加上運算放大器輸入偏置電流乘以XEN-3880的輸出電阻(55 kΩ)。然而,OP177的缺點是它沒有軌到軌的輸入或輸出電壓。對于希望使用單個0-5 V電源的應用,建議使用在0-5 V電源下能夠實現軌到軌操作的其他運算放大器。在這種情況下,還應考慮運算放大器的偏移電壓和輸入偏置電流。與XEN-3880結合使用時,具有非常低偏移電壓(1 μV)和極低輸入偏置電流(皮安)的斬波穩定運算放大器也可能非常有用。通常,速度和上升速率較不重要,而噪聲,尤其是對于斬波運算放大器,可能更為重要。良好的回路增益對獲得良好的輸入阻抗和準確度是重要的。

反饋偏置
通過反饋,可以穩定傳感器的輸出電壓或通過電子方式調整加熱器的偏置,給出預定的模式。此時,可能需要更復雜的電子設備,使用DAC將期望的輸出電壓與實際輸出電壓進行比較。此類電子設備超出了本應用說明的范圍

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