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图文解说：电磁流量计设计
由 ADI_Amy  于 2016-8-5 创建的讨论
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"假如不能度量，如此无法管理。"这是工业领域的一句口头禅，尤其适器增益通常不超过10倍，ADC必须有超过20+位分辨率的非常低的噪声。，。
 
 
Demo测试
电路框图：伏到毫伏传感器输出信号首先由AD8228仪表放大器放大10倍，然后使用由AD8622组成带通滤波器放大50倍信号到伏级电平。经放大的信号通过使用采样和保持，AD8276减法放大器组成的同步解调电路成为直流信号，送到AD7192的Σ-△ADC。数字化的样本被送往从ADI的ARM Cortex-M3微处理器。微处理器还控制传感器线圈的激励，和各种输出信号，包括4-20mA电流，频率脉冲，并报警。隔离与ADuM744x 1千伏iCoupler数字隔离器实现的。
评估结果：
如下图显示了采用模拟信号同步解调架构的信号链包括所有的放大器和ADC噪声的噪声性能。电路板被连接到一个电磁流量信号模拟器。测试在每个ADC的输出数据速率各采集4096样本。结果显示±％的典型峰 - 峰值分辨率即使在4800 赫兹 AD7192最高输出数据速率也能达到。
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系统校准测试结果
采用模拟信号同步解调架构的测试电路还在校准实验室里通过水流标定实验。它连接到一个电磁流量传感器。完整的信号处理前端电路，包括信号放大器输入级，带通滤波器，以与增益级和一个实际的流体系统进展测试。两块测试板在1米/秒至5米/秒X围内达到±％的精度，％重复性。
 
过采样信号处理测试电路：
推荐方案_2A
该方案使用数字过采样架构，消除了带通滤波器和同步解调等中间电路。 AD7172-2超低噪声24比特ΣΔ模拟数字转换器使得用一个比拟低的外部放大器增益成为可能。唯一的放大器增益这里是AD8220 JFET输入仪表放大器的10倍。OP07加匹配电阻分压器把AD8220的单端输出信号转换成差分信号给ADC，这样可以充分地利用ADC的共模抑制比来进一步衰减共模噪声。ADSP-BF504F数字信号处理器被用来处理数字算法，因为使用数字过采样的数据处理的工作量大很多。
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该方案与我们的模拟同步解调的测试电路相比，能节省30％的本钱和降低20％的噪声，并且占用小得多的电路板面积。
推荐方案_2A‘
从图的方案2A衍生出一个更低本钱的方案2A‘，在性能上几乎没有损失。因为AD7172-2集成有轨到轨输入的片内缓冲器并且可以支持多种输入类型，负责单端到差分转换的运算放大器和精细分压电阻被删除。 AD7172-2可以承受从AD8220输出的伪差分信号。从而该方案的本钱与我们的模拟同步解调的方案相比降低40％以上。
推荐方案_2B
有备用的方案总是很好的。方案B与方案A很相似，但方案B的单端信号转差分电路采用AD8475精细全差分漏斗放大器完成。这种方法的优点是更高的集成度，比采用分立电阻分压器的失真更小。 AD8475能驱动广泛多样的高精度ADC。
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带SDP-B的EMF-AFE框图
这是一款早期的测试电路板框图，在它上面测试了多种方案，包括用差分模拟输入方式实现了2A和2B，并测试了伪差分模拟输入的2A‘。除此之外，电路板还包括4种驱动器电路：线性稳压电流源，开关模式电流源，光耦合器隔离，iCoupler数字隔离。
该测试电路由带有图形用户界面的计算机软件控制，通过ADI系统演示平台板进展通讯。全部的数据处理工作都在PC机上完成。软件还提供4-20毫安电流和频率脉冲输出。这些输出信号可以跟流量计标定系统接口，因此该测试电路板可以连接到电磁流量传感器和流量标定系统中进展性能测试。
 
如下图是测试电路板的照片。该板包含三种不同的模拟前端选项，以与四种传感器驱动电路组合选择。因此它没有为电路板尺寸做优化。模拟前端电路位于板的左下方。传感器线圈激励电路位于左上方。可以看到金属外壳封装的功率晶体管，这是线性稳压电流源的一局部，巨大的尺寸。相比拟而言，开关模式恒流电路占用小得多的面积。系统演示平台板负责通信和控制位于右下角。它通过一个微型USB接口连接到PC。
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过采样EMF-AFE (SDP-B)评估结果
放大器输入短路，折算到输入端峰峰值噪声(μV)和分辨率
该测试电路进展过噪声评估试验。如下图的两X图显示了短接前