自然条件下的诸多物理量都是连续变革，物理量的变革范围亦是有大有小，要采集并记录实时变革情形，就须要通过某种感知事理的传感器并合营旗子暗记调理电路，将物理量转化为电压旗子暗记并将电压旗子暗记范围调度至与模数转换器(A/D Convertor)的量程相匹配。
【图1：传感器-旗子暗记调理电路-模数转换器】
运算放大电路即是一类用于对微弱的传感器原始电压旗子暗记进行放大的旗子暗记调理电路。运算放大电路要实现详细何种放大倍数，是否须要设置偏置，则须要结合原始电压旗子暗记的极性，变革范围，以及模数转换器的量程及位数综合考虑。
一样平常单片机内部集成的模数转换器量程每每为0~事情电压，不能采集负电压，当须要采集负电压时，须要采取带偏置的放大电路对旗子暗记进行偏置处理，将其范围调度到0~事情电压之间；
【图2：带偏置的放大 与 无偏置的放大】
而部分双极性ADC芯片支持双电源事情模式，则能直接采集负电压，具有极高的适用性，但增加高性能ADC器件并为其设计一个稳定的负压电源，这势必会增大系统运行的繁芜度和方案本钱。
【图3：双极性ADC在双电源事情模式下的读数】
仪表运算放大电路的事情事理？
仪表运算放大电路是一种差分输入、单端输出的运算放大电路，具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗，适用于对机电系统中的应变片、热电偶、电流检测等微弱原始旗子暗记的放大。
仪表运算放大电路的核心是差分放大电路，其增益打算公式的推导如下：
若令差分放大电路中的增益电阻R2与R1也相等，即有R1=R2=R3=R4，此时增益为1，有uo = u2 - u1，相称于对两个输入电压做减法。
由应变片组成的力学传感器是范例的惠斯通电桥式传感器，而对付一些根据感测的环境物理量变革使自身阻值发生变革的分外电阻，我们也能通过人为地补充上阻值精确而稳定的电阻，构成惠斯通电桥电路，比如光敏电阻，热敏电阻。
【图5：由热敏电阻参与的测温用惠斯通电桥】
然而，差分放大电路由于其输入端存在输入电阻，比较于旗子暗记源直接接入输入端，输入阻抗相对就较小，对付驱动负载能力不敷的具有高输出阻抗的旗子暗记源而言，就可能无法直接驱动差分放大电路中的运算放大器。
这时便须要对旗子暗记源驱动负载的能力进行增强，同比较例运算放大电路便是一种范例的低输出阻抗的电路，具有较强的负载驱动能力。
我们将两组同比较例放大电路分别置于差分放大电路的两个输入端之前，就构成了仪表运算放大电路的基本原型。
【图6：仪表运算放大电路的基本原型】
我们结合上文中已经明确的差分放大电路的输入输出打算公式以及同比较例放大电路的输入输出打算公式，
由于仪表运算放大电路呈现出的对称性，使得整组电路的增益可通过一个增益调度电阻Rg 进行调度。
