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（兩輸入端電位相同）同時放大差模信號（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。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是指兩個輸入端施加共模電壓時從輸入到輸出的凈增益（衰減）。例如，一個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呈現(xiàn)出10mV的變化。差模增益或常模增益（AD）是指兩個輸入端施加（或跨接）不同的電壓時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）對滿度范圍共模電壓（CMV）的變化規(guī)定的。

 

　　數(shù)學上，CMRR可用下式表達：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是當共模輸入信號施加到放大器時呈現(xiàn)的輸出電壓。

 

　　CMR是CMRR的對數(shù)表達形式，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)電橋兩個輸出端的DC共模電壓，同時放大了非常微弱的電橋信號電壓。另外，許多現(xiàn)代儀表放大器提供高達80dB的CMR，并允許使用低成本、非穩(wěn)壓的DC電源激勵電橋。雖然運算放大器也具有CMR，但是共模電壓與信號電壓一起被傳送到輸出端，利用三只運算放大器和一些0.1精度電阻器自己搭成的放大器，通常CMR只能達到48dBCMR，因此需要一種經(jīng)過穩(wěn)壓的DC電源來激勵電橋。

 

　　實際上，信號通過運算放大器的閉環(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能按照信號電壓的百分比對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，在運算超聲波熱量表放大器的輸出端的任何共模信號（DC或AC）都是非常有害的。