超聲波熱量表的放大原理：

 

　　共模抑制（CMR）是指抵消任何共模信號(hào)（兩輸入端電位相同）同時(shí)放大差模信號(hào)（兩輸入端的電位差）的特性，這是儀表放大器所提供的最重要功能。DC和交流（AC）CMR兩者都是儀表放大器的重要技術(shù)指標(biāo)。使用任何儀表放大器都能將由于DC共模電壓（即兩輸入端的DC電壓）產(chǎn)生的任何誤差減小到80dB至120dB.

 

　　共模增益（ACM）是指輸出電壓變化與共模輸入電壓變化之比，它與CMR有關(guān)。ACM是指兩個(gè)輸入端施加共模電壓時(shí)從輸入到輸出的凈增益（衰減）。例如，一個(gè)儀表放大器的共模增益為1/1000，其輸入端的10V共模電壓在其輸出端會(huì)呈現(xiàn)出10mV的變化。差模增益或常模增益（AD）是指兩個(gè)輸入端施加（或跨接）不同的電壓時(shí)輸入與輸出之間的電壓增益。共模抑制比（CMRR）是指AD與ACM之比。請(qǐng)注意在理想的儀表放大器中，CMRR將成比例隨增益增加。

 

　　CMR通常是在給定頻率和規(guī)定不平衡源阻抗條件下（例如，60Hz頻率，1kΩ不平衡源阻抗）對(duì)滿度范圍共模電壓（CMV）的變化規(guī)定的。

 

　　數(shù)學(xué)上，CMRR可用下式表達(dá)：CMRR=AD[VCM/VOUT]；其中：

 

　　AD是放大器差模增益。

 

　　VCM是呈現(xiàn)放大器輸入端的共模電壓。

 

　　VOUT是當(dāng)共模輸入信號(hào)施加到放大器時(shí)呈現(xiàn)的輸出電壓。

 

　　CMR是CMRR的對(duì)數(shù)表達(dá)形式，即：CMR=20Log10CMRR如1的儀表放大器電橋電路能有效地抑制了出現(xiàn)電橋兩個(gè)輸出端的DC共模電壓，同時(shí)放大了非常微弱的電橋信號(hào)電壓。另外，許多現(xiàn)代儀表放大器提供高達(dá)80dB的CMR，并允許使用低成本、非穩(wěn)壓的DC電源激勵(lì)電橋。雖然運(yùn)算放大器也具有CMR，但是共模電壓與信號(hào)電壓一起被傳送到輸出端，利用三只運(yùn)算放大器和一些0.1精度電阻器自己搭成的放大器，通常CMR只能達(dá)到48dBCMR，因此需要一種經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓的DC電源來(lái)激勵(lì)電橋。

 

　　實(shí)際上，信號(hào)通過(guò)運(yùn)算放大器的閉環(huán)增益被放大而共模電壓僅得到單位增益。這種在增益方面的差異確實(shí)能按照信號(hào)電壓的百分比對(duì)共模電壓提供一些衰減。然而，共模電壓依然出現(xiàn)輸出端并且它的存在降低了放大器的有效輸出范圍。由于許多原因，在運(yùn)算超聲波熱量表放大器的輸出端的任何共模信號(hào)（DC或AC）都是非常有害的。