基于一種智能縮水率機的開發設計

　另外，輸出電壓是以Ref端為參考點的，一般情況下，Ref應該良好接地，以保證放大器良好的共模抑制比。在引腳Ref增加8Ω的串聯電阻，就會使共模抑制比下降80dB(G=1)。

本例中在Ref端接1.2V基準是為了配合微壓傳感器SMI5551的輸出范圍以及后級AD轉換的輸出范圍。

失調補償

INA128 經過激光校正，因此，失調和溫漂都很小，多數情況下無需調整，必要時可對電路進行外部補償。加電壓跟隨器將調零電路與儀表放大器加以隔離，維持引腳Ref 的低阻抗，保證了放大器良好的共模抑制比。電流源可用集成電路(例如REF200)，也可用電阻代替。當然，用電阻時，電源不穩會對輸出產生影響。

輸入端電荷泄放通路

INA128 的輸入阻抗很高，容易產生電荷積累，使輸入端電壓超過共模電壓容許范圍，造成輸入放大器飽和。但可為電荷提供泄放通路的幾種方法。利用變壓器的次級中心抽頭作為泄放通路。對于熱電偶這類低阻抗信號源，在一端接泄漏電阻。而對于高阻信號源，象話筒和水下檢測器等，應采用對稱電路，以減小輸入失調，提高共模抑制比。

共模輸入信號范圍

若輸入信號中的共模電壓過大時，會使輸入放大器飽和。在臨界飽和時，VO的輸出電壓為 VO=VCM－VO/2。INA128的線性輸入范圍大約從負電源以上1.7V到正電源以下1.4V。對于確定的電源電壓，輸出電壓Vo越大，允許的共模信號越小。如果過大的共模輸入AO使得飽和。

低電壓運行

INA128的最大特點是適用的電源電壓范圍很寬。電源電壓從±2.25V到±18V變化時，大部分參數仍能維持很好的性能，INA128可在低電壓下使用，可以作為便攜式或電池供電系統的理想器件。但在低電壓使用時要特別注意，保證輸入信號被限制在線性范圍之內，共模輸入電壓也不能太大。

　　輸入保護

INA128的輸入保護電路都可提供±40V的過壓保護，即是說，一個輸入端加－40V電壓、另一個輸入端加＋40V電壓也不會帶來損壞。在正常信號條件下，過壓保護電路呈現低串聯阻抗；當輸入電壓過大時，保護電路可使輸入電流限制在1.5～5mA的安全范圍之內。INA128在不加電源的情況下，對輸入端可能產生的靜電電荷也具有過壓保護作用。

三． AD轉換電路（圖二）

INA128把毫伏級信號放大為1.2V---5V,再由AD轉換為數字量。

AD轉換器選用用美國TI公司的高速8位模數轉換器TLC0820AC。

TLC0820AC 是先進LinCMOS 8位模數轉換器。均由兩個4位快閃轉換器、一個4位數模轉換器、一個加法（誤差）放大器、控制邏輯及一個結果鎖定電路構成。改進的快閃技術可使低功率集成電路在整個溫度范圍內以1.18μs完成8位轉換。片內采樣與保持電路具有100ns采樣窗，允許這些器件以高達100mV/μs的斜升速率轉換連續模擬信號而無需外部采樣器件。與TTL兼容的3態輸出驅動器及兩種工作方式允許與不同微處理器接口。其特點如下：

先進的LinCMOS硅門技術

8位分辨率

差分基準輸入

并行微處理器接口

在溫度范圍內轉換及存取時間，讀方式：2.5μs Max

無需外部時鐘或振蕩器

片內采樣與保持

單5伏電源

用TLC0820AC轉換為數字信號后，再參照量化曲線算出水位，并且取多次水位的平均值以消除由于滾桶的轉動而引起水位的變化。用軟件自動完成了放大器的漂移的消除和調零功能。

四．通訊接口電路（圖四）

圖四

主從兩CPU之間采用半雙工RS485接口進行串行通訊，抗干擾能力很強。同時，由于從CPU已將溫度、水位等數據處理整合，打包后發給主CPU，減輕了主CPU的負擔。