放大电路负责将线圈感应的微弱信号（1~10mV）放大至 0~5V 标准信号，增益稳定性直接决定信号幅值准确性，增益漂移会导致测量误差显著增加。普通运算放大器（如 LM324，温漂 50μV/℃）在温度变化 50℃时，输出电压漂移 2.5mV，若放大增益为 100 倍，对应位移测量误差达 25μm（灵敏度 10mV/mm 时），误差超 5%；电源波动（如 ±5%）会导致增益变化（如增益从 100 倍变为 105 倍），进一步加剧测量偏差。

高稳定性放大电路设计：一是运算放大器选型，采用低失调电压、低温漂运算放大器（如 AD8628，失调电压≤1μV，温漂≤0.01μV/℃），温度变化 50℃时输出漂移≤0.5μV，对应位移误差≤0.05μm（增益 100 倍时）；若需更高精度，选用斩波稳定放大器（如 INA2180，失调电压≤50nV，温漂≤0.001μV/℃），漂移误差可忽略不计；二是增益电阻选型，采用高精度金属膜电阻（精度 ±0.1%，温漂 ±10ppm/℃），避免电阻参数变化导致增益漂移；若增益可调，选用数字电位器（如 AD5245，分辨率 10 位，温漂 ±5ppm/℃），通过软件调整增益（步长 0.1%），确保增益稳定性≤±0.1%；三是电源设计，采用低压差线性稳压器（LDO，如 TPS7A4700，输出纹波≤10μV）为放大电路供电，避免电源波动影响；同时添加电源滤波电路（RC 滤波 + 磁珠，截止频率 1kHz），滤除高频噪声（衰减率≥40dB）；四是电路拓扑优化，采用同相放大电路（输入阻抗高，减少信号衰减），反馈回路添加补偿电容（10~100pF），防止电路自激振荡；输入信号端添加 RC 低通滤波（截止频率 10kHz），滤除高频干扰（如电磁干扰产生的 1MHz 噪声）；五是温度补偿，在放大电路附近安装 PT100 温度传感器（精度 ±0.1℃），实时采集环境温度；通过软件建立 “温度 - 增益” 校准模型（如温度每升高 10℃，增益修正 - 0.05%），动态调整放大增益，确保全温度范围（-40~85℃）内增益稳定性≤±0.05%；六是验证测试，在 - 40~85℃温度范围内，测试放大电路的增益变化（≤±0.05%）与输出漂移（≤±1mV），对应位移测量误差≤±0.1%，满足高精度需求。