Các bộ biến đổi dạng thermistor nên dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường xung quanh. Do đó cần thiết kế hai khối mạch đo là khối cầu đo công tác tự động cân bằng và khối cầu đo bù ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường.
Sơ đồ nguyên lý của khối cầu công tác được trình bày ở hình 2.2.
Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý của khối cầu công tác tự động cân bằng
Khối cầu đo công tác tự động cân bằng tự động bao gồm các thành phần chủ yếu sau: Cầu công tác cân bằng dòng một chiều; mạch khuếch đại vi sai; mạch khuếch đại đệm, mạch khuếch đại công suất; mạch tạo nguồn chuẩn 10 V; bộ phận chuyển mạch.
Đảm bảo cho sự phân biệt được thay đổi năng lượng hấp thụ trên cầu dưới 1µW (dải đo lớn nhất của M3-22ACT01 là 10 mW) với bộ khuếch đại vi sai được mắc nối tiếp với khuếch đại công suất thì ít nhất cũng sẽ tạo ra hệ số khuếch đại khoảng gần 100000 lần do đó chọn hệ số khuếch đại INA125P lên khoảng 500 lần và hệ số khuếch đại của transistor lưỡng cực Q3 với khoảng gần 200 lần.
22
Khi chưa có công suất cao tần ở đầu vào bộ biến đổi cầu công tác sẽ tự động cân bằng. Khi có công suất cao tần tác động sẽ làm đốt nóng thermistor làm cho điện trở của thermistor giảm cầu sẽ mất trạng thái cân bằng nhưng dưới sự tác động của bộ khuyếch đại vi sai và bộ điều chỉnh công suất cầu sẽ trở về trạng thái cân bằng mới một cách tự động. Điện áp UP đo được đưa tới khối xử lý và tính toán.
Sơ đồ nguyên lý của khối cầu công tác được trình bày ở hình 2.3
Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý của khối cầu bù tự động cân bằng
Khối cầu bù cân bằng tự động bao gồm các thành phần chủ yếu sau: Cầu bù cân bằng dòng một chiều; mạch khuếch đại vi sai; mạch khuếch đại đệm, mạch khuếch đại công suất; mạch tạo nguồn chuẩn 10 V; bộ phận chuyển mạch; mạch chỉnh điện áp đo Uk (khối chỉnh “0”).
Khối cầu đo bù nhiệt độ môi trường cũng tương tự như khối cầu đo công tác. Chỉ khác ở cách mắc thay vì đấu thermistor công tác vào một trong các nhánh cầu thì mắc vào thermistor bù nhiệt độ môi trường. Thermistor bù nhiệt độ này không chịu tác động của công suất siêu cao tần mà chỉ chịu tác động của nhiệt độ môi trường.
23
Sự thay đổi của nhiệt độ môi trường sẽ làm thay đổi điện áp một chiều trên đầu vào của cầu bù. Khi chưa có công suất cao tần tác động vào cầu công tác cần điều chỉnh sao cho Uk=Up.