Ich möchte eine NI PXI-6255-DAQ-Karte verwenden und habe im Handbuch festgestellt, dass "Beide Eingänge des (Diff-Verstärkers) einen DC-Pfad zur Masse benötigen, damit der (Diff-Verstärker) funktioniert."
Ist dies eine allgemeine Designbeschränkung für die Verwendung eines Differenzverstärkers? Wenn beide Eingänge schwebend sind, sollte es nicht möglich sein, jeden Eingang auf die Masse des Verstärkers zu beziehen, um die Differenzspannung zu nehmen, ohne einen Gleichstrompfad zu benötigen?
Stellen Sie sich vor, Sie haben eine Differenz von 1 Volt zwischen zwei Eingängen, die Sie messen möchten.
Erden Sie den negativsten Eingang. Der positivere Eingang liegt bei 1 Volt.
Sie schließen einen Differenzverstärker mit einer Verstärkung von 1 (in diesem Beispiel) an die beiden Eingänge an und er liefert einen 1-Volt-Ausgang.
Lassen Sie nun den Verstärker angeschlossen, aber trennen Sie die Masse vom negativen Eingang, sodass die Eingänge schweben, aber 1 Volt voneinander entfernt sind.
Stellen Sie sich nun auf einen geeigneten Hochspannungsisolator, der gerade in der Nähe ist, und stellen Sie sich zB in den Weg eines zufällig vorbeiziehenden Strahls positiver Ionen - so dass Ihr Potential gegenüber Masse kontinuierlich ansteigt.
Eingangsspannung an zwei Eingängen
Difference --> Result
2-1 = 1
12 - 11 = 1
102 - 101 = 1 --> 100 Volt common mode. Magic smoke
1002 - 1001 = 1 --> 1000 volt common mode. Bright flash
1,000,002 - 1,000,001 = 1 --> 1 million volts common mode. Br......
Die Differenzspannung beträgt in allen Fällen 1V.
Aber die ansteigende Spannung an den Eingängen erreicht nach einer Weile Spannungen, die interessante Ergebnisse hervorrufen.
NB - dies ist ein echtes reales Problem, das angegangen werden muss. "Statische Elektrizität" kann an einem schwebenden Eingang leicht Tausende von Volt erzeugen.
Dieser Rat gilt für die Messung von Differenzsignalen. Das Problem ist, dass selbst wenn der Verstärker eine hohe Gleichtaktunterdrückung (CMRR) haben kann, die Signale auf Masse bezogen werden müssen, selbst wenn mit einem hochohmigen Pfad.
Zu Beginn dieses Abschnitts heißt es:
Es ist wichtig, die negative Leitung einer schwebenden Quelle mit AI GND zu verbinden (entweder direkt oder über einen Vorspannungswiderstand). Andernfalls kann die Quelle außerhalb des maximalen Betriebsspannungsbereichs des NI-PGIA schweben und das DAQ-Gerät gibt fehlerhafte Daten zurück.
Wenn also die Quelle vollständig schwebend ist, kann die Spannung zwischen der Masse des Instruments und den Eingangssignalen zufällig hoch sein. Um zu verhindern, dass der PGIA aufgrund des Gleichtakts gesättigt wird, wird empfohlen, einen Erdungspfad bereitzustellen.
Bei Verwendung eines platinenmontierten Diff-Amp (oder auch eines In-Amp) ist dies im Allgemeinen nicht erforderlich, da die Eingangssignale und der Amp die gleiche Masse haben.
Scott Seidman