傳感器接口電路與信號(hào)處理-全文預(yù)覽
【正文】 5. 3 傳感檢測系統(tǒng)中的微機(jī)接口 傳感檢測系統(tǒng)中的微機(jī)接口是將被測的模擬量，如位移、速度、加速度、壓力、流速、溫度、震動(dòng)等非電量，經(jīng)過傳感器、放大器、采樣保持器、 A/D轉(zhuǎn)換后輸入微機(jī)。如圖 719為四位 A/ D轉(zhuǎn)換電路，主要由電壓比較器、 D/A轉(zhuǎn)換器、順序脈沖發(fā)生器、數(shù)碼寄存器和逐次逼近寄存器等部分組成。下面來介紹這兩種轉(zhuǎn)換電路。 當(dāng) ui為正值、開關(guān) S斷開時(shí)，電容 C通過電阻 R充電，輸出電壓 =。因此，實(shí)現(xiàn)調(diào)制的必備條件是開關(guān)元件和控制開關(guān)的信號(hào)。 當(dāng)開關(guān) S以一定的時(shí)間間隔打開和閉合時(shí)，電容 C允電或放電，設(shè)開關(guān)打開和閉合的一個(gè)完整過程所需要的時(shí)間為 T,即一個(gè)周期，并令 R1=R2 在前半個(gè)周期內(nèi)，設(shè)開關(guān) S打開，則等效電路如 圖 77所示。同時(shí)，為了提高信號(hào)的抗干擾能力，一般采用隔離式數(shù)據(jù)放大器。 近來在模擬電路中開始應(yīng)用光反饋技術(shù)，光反饋技術(shù)對(duì)光電耦合器中的非線性失真可進(jìn)行校正。根據(jù)使用目的的不同，可將濾波器分成以下幾種。按照采用隔離器件的不同，隔離方法主要有變壓器隔離和光電耦合隔離兩種。 ③高頻磁感應(yīng)屏蔽。靜止電荷產(chǎn)生的電場稱為靜電場，當(dāng)采用高靈敏度直流檢測儀器時(shí)，靜止電荷會(huì)感應(yīng)出異性靜電荷從而使儀器的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，影響測量精度，甚至使測量無法進(jìn)行。 ? 7. 3. 2 抑制噪聲的方法 噪聲的抑制方法很多，主要是采用接地、屏蔽、隔離、濾波和光電耦合等抑制方法。周圍機(jī)械振動(dòng)和沖擊的影響等。 外部噪聲是由傳感器或檢測系統(tǒng)外部人為因素或自然環(huán)境因素造成的。元件之間、導(dǎo)線之間通過寄生電容或互感耦合造成的噪聲干擾 。 所謂噪聲，就是任何不希望有的信號(hào)，廣義地說就是在一有用頻帶內(nèi)任何不希望有的干擾。共模信號(hào)是指在兩個(gè)輸入端所加的大小相等、極性相同的信號(hào)。輸入電壓直接從同相輸入端加入，而輸出電壓通過電阻 RF反饋到反相輸入端，同相放大器的輸出電壓可表示為： 可以看出，同相放大器的增益也同樣只取決于 RF與 R1，的比值大小，這個(gè)數(shù)值為正，說明輸出電壓與輸入電壓同相，而且其絕對(duì)值比反相放大器大。常用的運(yùn)算放大器有反相放大器、同相放大器和差動(dòng)放大器等。交流電橋的不平衡狀態(tài)與直流電橋的不平衡狀態(tài)相似，也有三種形式，即單臂電橋、雙臂電橋和全橋。全橋的靈敏度也是單臂電橋靈敏度的四倍，是雙橋靈敏度的兩倍，而且無非線性誤差。如圖 71所示為 R1， R2傳感器，并且滿足條件 R1=R2=R3=R4 =R0，同時(shí)△ R1=△ R2=△ R0 ，則該電橋的輸出為 上式表明，電橋的實(shí)際輸出與電阻變化率成線性關(guān)系，則說明該電橋無非線性誤差。假設(shè)只有 R1是傳感器，工作時(shí)其阻值變化為△ R，這時(shí)電橋的輸出電壓可用公式表示為 : 上一頁 下一頁 返回 )(43321111i RRRRRRRRUUO ????????? 電橋電路 當(dāng)滿足條件 R1=R2=R3=R4 ，且 R0 △ R1時(shí)，電橋的理想輸出為 : 從上式可以看出，單臂電橋的理想輸出與工作橋臂電阻的變化率為線性關(guān)系。當(dāng) RL趨于無窮時(shí)，電橋的輸出電壓 UO用公式表示為 : 上一頁 下一頁 返回 )(424313i RRRRRRUUO ????? 電橋電路 1)直流電橋的平衡條件。電橋平衡則輸出為零，否則輸出量不為零，這時(shí)輸出量的大小反映了被測量的變化情況。按電橋的工作方式的不同，可分為平衡電橋和不平衡電橋 。 傳感器接口與信號(hào)處理電路的選擇是根據(jù)傳感器輸出信號(hào)的特點(diǎn)及用途來確定的。在實(shí)際應(yīng)用中，傳感器接口與信號(hào)處理電路主要用于傳感器信號(hào)檢測和信號(hào)預(yù)處理，并起連接作用。 返回 電橋電路 ? 電橋的分類方法有多種，按電橋采用電源的不同，可分為直流電橋和交流電橋 。 不平衡電橋的應(yīng)用是基于偏差測量法。圖中 R1， R2， R3， R4為電橋的橋臂電阻， RL為其負(fù)載。 ①
語文相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1