关于三电极电化学传感器采集电路中运放的使用问题

ccciron · 发表于 2022-11-23 00:33:51

本帖最后由 ccciron 于 2022-11-23 00:38 编辑

最近在用运放做一个三电极电化学气体传感器的采集板，也是现学现卖。参照传感器厂家给的电路如下：

问题1：厂家技术说两个运放的同向输入端接地，那这两个运放是不是要采用双电源供电

问题2：之前我参照网上的方案已经做了一版电路，已经打板测试，如图：RF1和R9分别是10k和10欧，也就是-1000倍的放大，没毛病吧。。

然后在测试的时候后，我觉得左下角调压的部分没什么用，我就把R8去掉，把下面运放的同相输入端的电容换成10k的电阻接地，我用的CO传感器测试。在空气中，量得输出有1mv左右，因为没有标准气体，我就在旁边点了个蚊香，靠近的时候，输出会上升到一百多mv，拿开回到1mv，但是我不理解的是，上面的负责传感器I-V转换的运放不是反向放大么，为什么我量出来是正的电压？

请模电大佬解答一下，或有有经验的兄弟分享一下你们的方案，栓Q~~

xuande · 发表于 2022-11-23 14:53:57

1、要不要采用双电源，要看运放是否会输出负电压，而这又依赖于流过两个画圈电阻的电流的方向，而方向就要看传感器手册了。
2、单级运放，放大倍数一千，太大了。这是电路设计比较忌讳的做法。容易出问题。
3、不知道你改电路有什么道理，不发表意见。输出正值、负值的事，参见1。

ccciron · 发表于 2022-11-23 19:46:09

xuande 发表于 2022-11-23 14:53
1、要不要采用双电源，要看运放是否会输出负电压，而这又依赖于流过两个画圈电阻的电流的方向，而方向就要 ...

1、噢~~我看到了，传感器手册确实标注了电流方向，是从运放输出端流向传感器，是不是意味着运放最终输出的是正电压，那么用单电源供电就可以了?
2、放大倍数的话，每ppm一氧化碳气体会输出75na电流，最大2000ppm，要想最后直接用STM32的adc检测，放大1000倍应该没问题吧。。。。

望大佬再指点指点

xuande · 发表于 2022-11-24 00:01:52

本帖最后由 xuande 于 2022-11-24 00:03 编辑

1、似乎可以用单电源。但有时候说明书上标注的内容不是很严格。直接把这情况跟厂家请教吧，多方求证一下。
2、看你的描述，传感器属于电流型器件，那么应当使用 I/V 转换电路。
对 I/V 电路就没有增益一说了。不知道你这1000倍是咋来的。
3、但你这里又有一个 Rload电阻，又不是 I/V 电路了，很让人困惑。
我也得研究一下才行。

ccciron · 发表于 2022-11-24 00:32:05

xuande 发表于 2022-11-24 00:01
1、似乎可以用单电源。但有时候说明书上标注的内容不是很严格。直接把这情况跟厂家请教吧，多方求证一下 ...

我用软件仿真了一下，最后输出就是把load电阻上的电压放大-Rgain/Rload倍。
感谢老哥，我再跟厂家请教一下

正点原子 · 发表于 2022-11-24 23:32:20

帮顶

ccciron · 发表于 2022-11-27 21:21:03

跟厂家又要了一份电路图，但是有两点不解：
1、opa2333手册上说电源电压不能超过5.5，他这给到正负3，都6v了，厂家说没有关系。
2、输出运放的同相输入端加2.5v是为了把输出电压抬升2.5v方便检测么？

对于这个电路大佬们还有什么意见和建议欢迎指出

ccciron · 发表于 2022-12-20 17:19:18

最近还是在琢磨这个问题，跨阻放大器的这个电流方向是由什么决定的呢？

正点原子 · 发表于 2022-12-21 22:17:39

帮顶帮顶

ccciron · 发表于 2023-1-4 17:32:50

经过一系列测试，发现厂家提供的用opa2333搭建的电路不是特别稳定，在传感器旁边有快速气流扰动的时候，输出会跳变到很大的负压，不知道为什么，用网上icl7650方案搭建的电路，把下面用作恒电位仪的运放同相输入端接0v或者直接接地的时候，还是比较稳定输出的，在空气中测得co浓度9ppm左右，旁边点蚊香大概一百多ppm，吹气，输出也不会剧烈跳变，但是还没有用标气标定，标气太贵了。。。。等标定完再来汇报