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Diseño de un circuito de entrada analógica de amplio rango y alta precisión para sensores multiparámetro

Autores: Yang, Yating; Li, Zheng; Liu, Mingyang; Liu, Wei; Li, Zhenming; Hou, Ying; Liu, Xin; Wang, Xiaosong; Liu, Yu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Diseño de un circuito de entrada analógica de amplio rango y alta precisión para sensores multiparámetro


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Sensores
Circuito frontal analógico
Compensación de línea base
Eliminación de desplazamiento
Precisión
Ganancias de conversión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 45

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo presenta un circuito de entrada analógica de amplio rango y alta precisión para sensores de múltiples parámetros que pueden manejar salidas de sensor de diferentes tipos (R, C, V). Se ha propuesto un método de compensación de línea base de riel a riel, que además incorpora una eliminación fina de offset de 0.6 mV/paso. Adicionalmente, se integran técnicas de auto-anulación y muestreo doble correlacionado para reducir el ruido de baja frecuencia y el offset, prevenir la saturación de la señal del sensor y mejorar la precisión del circuito de entrada analógica. Al incorporar componentes variables en el circuito de adquisición de señal del sensor e integrarlos con el circuito de compensación de línea base, se ha ampliado el rango de aplicabilidad del sensor (R: 7 -1.7 M, C: 50 fF-35 pF, V: 0.05-1.7 V). Los resultados de prueba muestran que todos los circuitos de interfaz exhiben ganancias totales de conversión significativas (C: 45 mV/fF, R: 14.5 mV/, V: 144 V/V), logrando alta precisión. Al mismo tiempo, un coeficiente de determinación () mayor a 0.998 indica alta linealidad de conversión del circuito.

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