高精度低漂移运算放大器构成差动放大器的设计
差动放大器具有高输入阻抗，增益高的特点，可以利用普通运放(如OP07)做成一个差动放大器。
电阻R1、R2电容C1、C2、C3、C4用于滤除前级的噪声，C1、C2为普通小电容，可以滤除高频干扰，C3、C4为大的电解电容，主要用于滤除低频噪声。
优点：输入级加入射随放大器，增大了输入阻抗，中间级为差动放大电路，滑动变阻器R6可以调节输出零点，最后一级可以用于微调放大倍数，使输出满足满量程要求。输出级为反向放大器，所以输出电阻不是很大，比较符合应用要求。
缺点：此电路要求R3、R4相等，误差将会影响输出精度，难度较大。实际测量，每一级运放都会引入较大噪声。对精度影响较大。
3.3 A/D转换电路
由上面对传感器量程和精度的分析可知：A/D转换器误差应在 以下
12位A/D精度：10Kg/4096=2.44g
14位A/D精度：10Kg/16384=0.61g
考虑到其他部分所带来的干扰,12位A/D无法满足系统精度要求。所以我们需要选择14位或者精度更高的A/D。
3.3.1方案一
MAX194 是一种14位逐次逼近型串行输出的模数转换器，它具有高速度，高精度，低功耗等特点，并且带来采样保持电路，具有10μA的停机模式，能够满足最高采样频率为85kPS的转换。其最快转换时间为9.4μs，具有单极性和双极性两种输入和三态串行数据输出方式 。
MAX194 的工作原理框图如图1所示。它主要由主DAC、控制逻辑、比较器和校准DAC组成。主DAC用于产生与输入模拟信号进行比较的模拟信号，它的内部结构与一般模数转换器内部的DAC不同，它没有采用T型电阻网络，而是由带二进制权值的电容阵列组成（见图2）.模拟电子开关受数字量的数字代码控制，代码为0时开关接地，代码为1时开关接到参考电压上。这样，d13为1而其它为0时，VA=VREF/2；当d12为1而其它为0时，VA=VREF/2 2；依次类推，直到当d0=1而其它为0时，VA=VREF/2 14。根据叠加原理，总的等效电势为：
VA=d13VREF/2+d12VREF/2 2……+d0VREF/2 14
图7 MAX194结构图
3.3.2方案二
双积分型A/D转换器：如：ICL7135、等。
双积分型A/D转换器精度高，但速度较慢,具有精确的差分输入，输入阻抗高（大于 ），可自动调零，超量程信号，全部输出于TTL电平兼容。
双积分型A/D转换器具有很强的抗干扰能力。对正负对称的工频干扰信号积分为零，所以对50HZ的工频干扰抑制能力较强，对高于工频干扰（例如噪声电压）已有良好的滤波作用。只要干扰电压的平均值为零，对输出就不产生影响。尤其对本系统，缓慢变化的压力信号，很容易受到工频信号的影响。故而采用双积分型A/D转换器可大大降低对滤波电路的要求。
图8 ICL7135与单片机连接图
3.3.2.1 ICL7135的引脚功能
ICL7135是双斜积分式4位半单片A/D转换器,28脚DIP封装。其引脚功能
如下：
{1}脚（V-）-5V电源端;
{2}脚(VREF)基准电压输入端;
{3}脚(AGND)模拟地;
{4}脚(INT)积分器输入端,接积分电容;
{5}脚(AZ)积分器和比较器反相输入端,接自零电容;
{6}脚(BUF)缓冲器输出端,接积分电阻;
{7}脚(CREF+)基准电容正端;
{8}脚(CREF-)基准电容负端;
{9}脚(IN-)被测信号负输入端;
{10}脚(IN+)被测信号正输入端;
{11}脚（V+）+5V电源端;
{12}、{17}～{20}脚(D1-D5)位扫描输出端;
{13}～{16}脚(B1-B4)BCD码输出端;
{21}脚(BUSY)忙状态输出端;
{22}脚(CLK)时钟信号输入端;
{23}脚(POL)负极性信号输出端;
{24}脚(DGND)数字地端;
{25}脚(R/H)运行／读数控制端;
{26}脚(STR)数据选通输出端;
{27}脚(OR)超量程状态输出端;
{28}脚(UR)欠量程状态输出端。
3.3.2.2 ICL7135的主要性能特点：
1)输入阻抗达109Ω以上,对被测电路几乎没有影响;
2)自动校零;
3)有精确的差分输入电路;
4)自动判别信号极性;
5)有超、欠压输出信号
6)采用位扫描与BCD码输出。
3.3.2.3 ICL7135与单片机的串行接口
在ICL7135与单片机系统进行连接时，如果使用ICL7135的并行采集方式，则不但要连接BCD码数据输出线，又要连接BCD码数据的位驱动信号输出端，这样至少需要9根I/O口线。因此，系统的连接比较麻烦，且编程也非常复杂。
而ICL7135的串行接法是通过计脉冲数的方法来获得测量转换结果的。由其时序分析可知，在Deintegrate（去积分）相，其脉冲数与转换结果具有一一对应关系。
实际上，可以通过单片机（例如ATMEL公司的51系列单片机AT89C52）的定时器T0（也可以使用定时器T1）来计脉冲器。由于，定时器T0所用的CLK频率是系统晶振频率的1/12。因此可利用单片机（AT89C52）的ALE信号作为ICL7135的脉冲（CLK）输入。但要注意，在软件设计编程中，若指令中不出现MOVX指令，ALE端产生的脉冲频率将是晶振的1/6。至此，便可找到定时器所使用的频率与单片机系统晶振频率的关系，以及ICL7135所需的频率输入与单片机系统晶振频率的关系。
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