【正文】 輸入之間顯線性關系，則靈敏度S是一個常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。 　　靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應表示為200mV/mm。 　　當傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。 提高靈敏度，可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。 傳感器的分辨率　　分辨率是指傳感器可感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數(shù)值時，傳感器的輸出不會發(fā)生變化，即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨率時，其輸出才會發(fā)生變化。 通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨率并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨率的指標。上述指標若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負相關性。pt100是鉑熱電阻，它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關系為：當PT100溫度為0℃時它的阻值為100歐姆，在100℃。它的工業(yè)原理：當PT100在0攝氏度的時候他的阻值為100歐姆，它的阻值會隨著溫度上升而成勻速增長的。 工作原理:傳感器的接入非常簡單,從系統(tǒng)的 5V 供電端僅僅通過一支 3K92 的電阻就連接到 PT100 ,因此就簡化了傳感器的接入方式.本系統(tǒng)選用產(chǎn)品型號：ETP公司為畢加畢自動化設備有限公司產(chǎn)品描述：微型模擬量輸出溫度傳感器產(chǎn)品特征：產(chǎn)品綜述：整體直徑只有24mm，整體長度只有40mm測溫范圍廣 體積小，適用于不便于安裝的廠所，通過自身的M12接口可以安全經(jīng)濟的將測量數(shù)據(jù)進行傳輸，具備抗強烈震動功能，由于對某些安裝位置的特殊需求，無法使用傳統(tǒng)的接線盒技術參數(shù)：元件：Pt100測溫范圍：－50度——+250度保護管直徑：3mm輸出4－20mA防護等級：IP67響應時間T90：12秒環(huán)境溫度：－20度——+80度產(chǎn)品尺寸：24mm40mm EL螺紋4孔直徑插頭M12X1帶標準M12x1連接插座導線25M本設計的振動傳感器是采用北京中西泰安技術服務有限公司的JD27SDJSG2型振動傳感器。 JD27SDJSG2型速度傳感器和振動監(jiān)視器一起使用，可以進行連續(xù)長期監(jiān)測?！　」ぷ髟硎腔谝粋€機械能轉換成電能的一次元件。它是由二個線圈被固定在傳感器上，中間一塊磁鋼通過彈簧片連在殼體，磁鋼在線圈內(nèi)運動，因此產(chǎn)生感應電動勢?！　D27SDJSG2速度傳感器具有體積小、密封性好，使用壽命長。由于采用雙線圈結構，它能使有效信號迭加，干擾信號衰減，有效地提高了抗干擾能力，是原JD27SDJSG１型傳感器升級改進型產(chǎn)品。技術指標頻率范圍：10～300Hz靈 敏 度：177。2mv最大加速度：8g測量范圍：2mm(pp)使用環(huán)境：25～100℃測量方式：垂直、水平外形尺寸：φ3565重 量：安裝固定螺孔：M10 深度10mm本設計選用濟寧市中煤工礦公司的KGE30應力傳感器。KGE30應力傳感器主要應用于煤礦巷道或工作面的頂板及圍巖內(nèi)部離層傳感檢測。該產(chǎn)品采用了新型的傳感器結構和測量電路技術，解決了長期以來橋梁測量精度低、讀數(shù)困難問題。傳感器具有安裝簡單方便、測量靈敏度高等優(yōu)點。技術特點:◆長時間連續(xù)記錄離層數(shù)據(jù)；◆現(xiàn)場顯示數(shù)據(jù)，離層超限時報警指示；◆紅外無線方式采集，傳輸數(shù)據(jù)；主要技術參數(shù):KGE30圍巖移動傳感器技術指標：◆電 源 DC 5V 3mA◆測量范圍 ——8 m ◆ 量 程 0——150mm◆精 度 %◆信號輸出 0——◆重 量 放大電路是增加電信號幅度或功率的電子電路。應用放大電路實現(xiàn)放大的裝置稱為放大器。它的核心是電子有源器件，如電子管、晶體管等。為了實現(xiàn)放大，必須給放大器提供能量。常用的能源是直流電源，但有的放大器也利用高頻電源作為泵浦源。放大作用的實質(zhì)是把電源的能量轉移給輸出信號。輸入信號的作用是控制這種轉移，使放大器輸出信號的變化重復或反映輸入信號的變化。現(xiàn)代電子系統(tǒng)中，電信號的產(chǎn)生、發(fā)送、接收、變換和處理，幾乎都以放大電路為基礎。20世紀初，真空三極管的發(fā)明和電信號放大的實現(xiàn)，標志著電子學發(fā)展到一個新的階段。20世紀40年代末晶體管的問世，特別是60年代集成電路的問世，加速了電子放大器以至電子系統(tǒng)小型化和微型化的進程。放大電路的基本形式有3種：共發(fā)射極放大電路，共基極放大電路和共集電極放大電路。在構成多級放大器時，這幾種電路常常需要相互組合使用。 　　現(xiàn)代使用最廣的是以晶體管（雙極型晶體管或場效應晶體管）放大電路為基礎的集成放大器。大功率放大以及高頻、微波的低噪聲放大，常用分立晶體管放大器。高頻和微波的大功率放大主要靠特殊類型的真空管，如功率三極管或四極管、磁控管、速調(diào)管、行波管以及正交場放大管等。 　　放大電路的前置部分或集成電路元件變質(zhì)引起高頻振蕩產(chǎn)生咝咝聲，檢查各部分元件，若元件無損壞，再在磁頭信號線與地間并接一個1000PF～0．047伏的電容，咝咝聲若不消失，則需要更換集成塊。 　　一、共發(fā)射極放大電路 　　共發(fā)射極放大電路簡稱共射電路，輸入端AA′外接需要放大的信號源；輸出端BB′外接負載。發(fā)射極為輸入信號ui和輸出信號uo的公共端。公共端通常稱為“地”（實際上并非真正接到大地），其電位為零，是電路中其他各點電位的參考點，用“⊥”表示。 　　1．電路的組成及各元件的作用 　?。?）三極管VNPN管，具有放大功能，是放大電路的核心。 　?。?）直流電源VCC使三極管工作在放大狀態(tài)，VCC一般為幾伏到幾十伏。 　?。?）基極偏置電阻Rb它使發(fā)射結正向偏置，并向基極提供合適的基極電流（。Rb一般為幾十千歐至幾百千歐。 　?。?）集電極負載電阻Rc它將集電極電流的變化轉換成集射極之間電壓的變化，以實現(xiàn)電壓放大。Rc的值一般為幾千歐至幾十千歐。 　?。?）耦合電容CC2又稱隔直電容，起通交流隔直流的作用。CC2一般為幾微法至幾十微法的電解電容器，在聯(lián)結電路時，應注意電容器的極性，不能接錯。 　　2．放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)是指放大電路沒有交流輸入信號（ui=0）時的直流工作狀態(tài)。靜態(tài)時，電路中只有直流電源VCC作用，三極管各極電流和極間電壓都是直流值，電容CC2相當于開路，其等效電路如圖622所示，該電路稱為直流通路。 　　對放大電路進行靜態(tài)分析的目的是為了合理設置電路的靜態(tài)工作點（用Q表示），即靜態(tài)時電路中的基極電流IBQ、集電極電流ICQ和集射間電壓UCEQ的值，防止放大電路在放大交流輸入信號時產(chǎn)生的非線性失真。 　　三極管工作于放大狀態(tài)時，發(fā)射結正偏，這時UBEQ基本不變。 　　3．放大電路的性能指標分析電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻是放大電路的三個主要性能指標，分析這三個指標最常用的方法是微變等效電路法，這是一種在小信號放大條件下，將非線性的三極管放大電路等效為 三、功率放大電路 　　1．功率放大電路的基本概念功率放大電路的任務是輸出足夠的功率，推動負載工作，例如揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、電動機旋轉等。功率放大電路和電壓放大電路都是利用三極管的放大作用將信號放大，不同的是功率放大電路以輸出足夠的功率為目的，工作在大信號狀態(tài)，而電壓放大電路的目的是輸出足夠大的電壓，工作在小信號狀態(tài)。 　　功率放大電路應滿足以下要求： 　?。?）輸出功率足夠大為了獲得較大的輸出信號電壓和電流，往往要求三極管工作在極限狀態(tài)。實際應用時，應考慮到三極管的極限參數(shù)PCM、ICM和U(BR)CEO。 　?。?）效率高所謂效率是指功率放大電路向負載輸出的信號功率與直流電源提供的功率之比。功率放大電路在輸出信號功率的同時，晶體管本身也發(fā)熱損耗功率，稱為管耗。顯然，為了提高效率，應盡量減小管耗。 　?。?）非線性失真小功率放大電路在大信號的工作狀態(tài)，很容易產(chǎn)生非線性失真，因此需要采取措施，減小非線性失真。 　　2．互補對稱功率放大電路 　?。?）雙電源互補對稱功率放大電路雙電源互補對稱功率放大電路簡稱OCL電路，V1管和V2管為參數(shù)特性對稱一致的NPN和PNP管，它們的基極連在一起作為輸入端，發(fā)射極連在一起直接接負載RL。顯然，V1管和V2管均為射極輸出器接法。 　?。?）工作原理 　　1）靜態(tài)工作分析由于V1管和V2管的基極都未加偏置電壓，因此靜態(tài)時，兩管都不導通，靜態(tài)電流為零，管子工作在截止區(qū)，電源不供給功率。由于電路對稱，因此發(fā)射極電位為零，負載上無電流。 　　2）動態(tài)工作分析設輸入信號為正弦電壓ui，如圖630a所示。在正半周時，V1管發(fā)射結正偏導通，V2管發(fā)射結反偏截止，由+VCC提供的電流ic1經(jīng)V1管流向負載，在負載RL上獲得正半周輸出電壓uo。同理，在負半周時，V1管發(fā)射結反偏截止，V2管發(fā)射結正偏導通，由VCC提供的電流ic2從VCC端經(jīng)負載流向V2管，在RL上獲得負半周輸出電壓uo?？梢?，在ui的整個周期內(nèi)，V1管和V2管輪流導通，相互補充，從而在RL上得到完整的輸出電壓uo，故稱為補對稱功率放大電路。 　　由于V1管和V2管均為射極輸出器接法，因此uo≈ui， （3）交越失真及其消除方法在上述電路中，V1管和V2管的基極都未加偏置電壓，靜態(tài)時UBE=0。由于三極管有一死區(qū)電壓，當ui小于死區(qū)電壓時，兩管均不導通，輸出為零，只有當ui增加到大于死區(qū)電壓時，管子才導通，因此，當輸入正弦電壓ui時，在輸出電壓uo的正負半周交接處出現(xiàn)失真本系統(tǒng)采用LM324運放電路，LM324系列器件帶有真差動輸入的四運算放大器。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“”為兩個信號輸入端，“V+”、“V”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi（）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。 管腳連接圖 LM324封裝圖 放大電路本設計通過放大器將溫度，應力，振動傳感器采集到的數(shù)據(jù)放大傳送到ADC0809. ADC0809ADC0809是美國國家半導體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉換器。其內(nèi)部有一個8通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換。是目前國內(nèi)應用最廣泛的8位通用A/D芯片 主要特性　　1）8路8位A／D轉換器，即分辨率8位。 　　2）具有轉換起?？刂贫恕?　　3）轉換時間為100μs　　4）單個＋5V電源供電 　　5）模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點和滿刻度校準。 　　6）工作溫度范圍為40～＋85攝氏度 　　7）低功耗，約15mW。 內(nèi)部結構　　 ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A／D轉換器，內(nèi)部結構如圖13．22所示，它由8路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關樹型D／A轉換器、逐次逼近 　 ADC0809內(nèi)部結構框圖寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。因此，ADC0809可處理8路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力，既可與各種微處理器相連，也可單獨工作。輸入輸出與TTL兼容。 　 ADC0809引腳圖 　 外部特性（引腳功能） 　　ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖13．23所示。下面說明各引腳功能。 　　IN0～IN7：8路模擬量輸入端?！　?1～28：8位數(shù)字量輸出端?！　DDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。如下表所示。 ADDA、ADDB、ADDC真值表 ADC0809的工作過程　　首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復位。下降沿啟動 A/D轉換，之后EOC輸出信號變低，指示轉換正在進行。直到A/D轉換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉換結束，結果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當OE輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉換結果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 　　轉換數(shù)據(jù)的傳送 A/D轉換后得到的數(shù)據(jù)應及時傳送給單片機進行處理。數(shù)據(jù)傳送的關鍵問題是如何確認A/D轉換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。為此可采用下述三種方式。 　?。?）定時傳送方式 　　對于一種A/D轉換器來說，轉換時間作為一項技術指標是已知的和固定的。例如ADC0809轉換時間為128μs，相當于6MHz的MCS51單片機共64個機器周期。可據(jù)此設計一個延時子程序，A/D轉換啟動后即調(diào)用此子程序，延遲時間一到，轉換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進行數(shù)據(jù)傳送。 　　（2）查詢方式 　　A/D轉換芯片由表明轉換完成的狀態(tài)信號，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查詢方式，測試EOC的狀態(tài)，即可確認轉換是否完成，并接著進行數(shù)據(jù)傳送。 　?。?）中斷方式 　　把表明轉換完成的狀態(tài)信號（EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送。 　　不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉換完成，即可通過指令進行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號有效時，OE信號即有效，把轉換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機接受。 ADC0809工作的時序圖 ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。 START： A／D轉換啟動信號，輸入，高電平有效。 EOC： A／D轉換結束信號，輸出，當A／D轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平）。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信