工業(yè)傳感器實(shí)用指南

pH電極產(chǎn)生的電壓輸出與待測溶液的pH值呈線(xiàn)性關(guān)系。圖5和圖6中的傳遞函數與pH范圍表明，當溶液的pH升高時(shí)，pH測量電極所產(chǎn)生的電壓下降。注意，pH電極的靈敏度會(huì )隨溫度而改變。圖中的pH電極傳遞函數顯示，靈敏度會(huì )隨溫度而線(xiàn)性地增長(cháng)。由于這一特性，關(guān)鍵是要了解待測溶液的溫度，并對測量作相應補償。

最后，pH傳感器需要一個(gè)高阻、低輸入偏移電流的接口、共模電壓，以及溫度補償能力。用于化學(xué)探測的LMP91200傳感器AFE就具備了這些功能(圖7)。用它的可編程電流源就可以方便地與RTD連接。它的多步溫度測量功能消除了溫度信號路徑中的誤差，從而進(jìn)一步提高了溫度測量的精度。該器件的輸入偏置電流在25C時(shí)只有數十fA量級，從而與高阻pH電極連接時(shí)最大限度地減少了誤差。最后，當器件關(guān)斷時(shí)，偏置電流只有數百fA，減少了由于拉出電流而帶來(lái)的電極衰退。

與工業(yè)傳感器相關(guān)的設計挑戰包括對激勵、增益、溫度補償、偏置抑制、電流-電壓轉換、高阻接口，以及診斷功能的需求。采用合適的AFE可以提高測量精度，同時(shí)降低設計復雜性。