直流电压检测器具有高灵敏度和高精度

出处:维库电子市场网时间:2023-09-28

    该直流电压检测器电路由两个精密运算放大器(MAX4236)、一个基准电压源(MAX6143)、一个与非门和相关元件组成,当输入处于以0V为中心的±100mV窗口内时,将发出数字输出信号。

 

   工业和科学应用中的一个重要功能是检测安全联锁、自动定序器等中是否存在直流电压。为了检测是否存在大双极直流电平,检测器必须在其输入处于规定范围内时发出信号。零伏附近稳定且定义的窗口。窗口宽度应是可容忍误差电压的两倍,并以零伏为中心。

    检测电路必须具有高阻抗输入,以避免影响其所插入的系统。它还必须承受等于其监控的电压加上可能出现的任何瞬变幅度的输入电平。当输入电压在 ±100mV 窗口内时,满足这些要求的电路(图 1)会产生数字输出信号。

       

 其输入电阻为22MΩ,其输入电压由22.1MΩ串联输入电阻的飞弧规范定义。其明确的窗口边缘具有约 10mV 的迟滞,可消除任何噪声引起的输出颤动(图 2)。响应速度由 10nF 输入电容器(低泄漏薄膜型)和两个 22.1MΩ 输入分压器/移位器电阻的并联组合(约 11MΩ)形成的 10ms 时间常数决定。

       


该电路采用+5V单电源供电,这要归功于运算放大器(MAX4236)能够在低失调电压、低失调电压温度系数、低偏置电流和包括负电源轨的输入电压下工作。在 0°C 至 +85°C 范围内,触发阈值的温度依赖性小于 1mV(总计)。为了确保这些触发电压在整个温度范围内的稳定性,两个 22.1MΩ 电阻器的温度系数应较低且尽可能紧密匹配。

    非常高的输入阻抗使得该电路对漏电流敏感。每个运算放大器的负输入必须由聚四氟乙烯支架支撑,并且整个组件应采用高质量的保形涂层绝缘。如果检测器电路必须与系统控制电路进行电流隔离,请考虑图 3 的电路。
 
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