測量放大器的基礎知識

來源：深圳市京都玉崎電子有限公司 2026年07月28日 08:59

測量放大器是一種主要設計用于檢測來自各種傳感器（如應變計和壓力傳感器）極弱信號的放大器，并以高精度放大它們。

在制造設備和設備中，放大器電路優化為放大各種傳感器信號以測量壓力和溫度，這也是它們也被稱為儀器放大器的原因。這種現象的另一個稱呼是儀表放大器。

典型的運算放大器和測量放大器也有不同的增益設置。與運算放大器相比，測量放大器的特點是其精度，因為它們在預設的狹窄范圍內選擇增益。

測量放大器用于檢測來自各種傳感器的信號，如應變計，并可靠地放大信號。通過利用測量放大器的特性，它被廣泛應用于工業測量應用系統，以減少噪聲產生并放大各種傳感器檢測到的弱信號，從而優化傳感器參數的工作。

其他應用包括電機控制、車載設備和數據采集設備。

測量放大器輸入端為差分型，輸出端為單端輸出，以抑制輸入噪聲。一個顯著特點是放大器的操作，專注于確保高共模去除比，稱為CMR。

與運算放大器相比，這些放大器設計用于特定功能和用途，因此雖然結構上與運算放大器相同，但其操作方法有所不同。例如，為了實現高精度測量，必須保持偏置電流輸入較低，且在納安階級下通常保持較低。

差動輸入由兩個輸入端子組成，保持平衡狀態，導致高輸入阻抗超過數百 MΩ，而輸出阻抗通常設定較低，僅數 mω。此外，在工作方面，增益通常通過電阻和端子在預設的狹窄范圍內選擇，因此與運算放大器相比，應用范圍較窄且靈活性較低，但仍可實現精度且變化最小。

測量放大器因其電路配置而使用運算放大器，但其作為電路的處理方式與運算放大器有顯著差異。運算放大器廣泛應用于各種模擬電路中，如積分器和電壓跟隨器，其特點是輸出到輸入的外部反饋環路。

這種反饋回路是運算放大器在多種應用中更具多功能性的原因之一，其設計決定了放大器的整體特性。然而，測量放大器沒有這種輸出到輸入的外部反饋環路。雖然測量放大器內部有兩到三個運算放大器，但其電路設計僅專注于差分放大和共模消除。

因此，與傳統的運算放大器不同，測量放大器可以處理來自應變計等傳感器的微弱信號。

一些制造商將測量放大器視為分立放大器，但大多數情況下，它們與惠斯通橋電路（如壓力換能器、傳感器ASIC）成對使用，并作為控制ASIC電路（如壓力傳感器）的一部分使用。

最初，通過集成電路的單片積分來確保放大器晶體管特性和電阻對比，比在板上組裝帶有分立元件的測量放大器更容易，從而增強放大器的特性。

此外，隨著ASIC的采用，它可用于各種參數校正，如傳感器溫度校正，非常適合集成連接微控制器的數字接口，非常適合微型化和高附加值開發。

凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。

聯系我們