傳感器及其接口ppt課件-wenkub.com
2025-01-16 20:10 本頁(yè)面
【正文】 ? 隨著智能傳感器的不斷發(fā)展 ,它們將在工業(yè)、科技、國(guó)防等各個(gè)部門得到更廣泛的應(yīng)用。如視覺(jué)傳感器、觸覺(jué)傳感器、力覺(jué)傳感器、接近覺(jué)傳感器等。由于智能傳感器和多功能傳感器的功能強(qiáng) ,集成度高 ,體積小 ,因此可以大大減少傳感器的數(shù)量和連接電纜線的重量 ,這恰是導(dǎo)彈、衛(wèi)星、宇宙飛船等飛行器所需要的 ,所以它們?cè)诤娇蘸教祛I(lǐng)域中起著非常重要的作用。飛船中需要測(cè)量大量參數(shù) ,有反映運(yùn)行軌道的速度、加速度、姿態(tài)、方位等參數(shù) ,有反映宇航員生存環(huán)境的溫度、濕度、氣壓、空氣成分等參數(shù) ,因此需要大量的傳感器。這種集成的傳感器在目前的技術(shù)水平下還很難實(shí)現(xiàn)?？梢?jiàn)智能傳感器的功能已延伸到儀器的領(lǐng)域。 (7) 數(shù)字量輸出功能 : 輸出數(shù)字信號(hào) ,可方便的和計(jì)算機(jī)或接口總線相連。 (3) 自診斷功能 : 接通電源后 ,可對(duì)傳感器進(jìn)行自檢 ,檢查傳感器各部分是否正常 , 并可診斷發(fā)生故障的部件。 ? 它是先用中值濾波原理濾除由于脈外干擾引起誤差的采樣值，然后把剩下的采樣值進(jìn)行算術(shù)平均。 ? X1 X2 X3 X4X5 ， 取 X3 ? 中值濾波能有效地濾去由于偶然因素引起的波動(dòng) (脈沖 )或采樣器的不穩(wěn)定造成的誤碼等引起的脈沖干擾。 N的選取應(yīng)按具體情況決定。 ? 正因?yàn)橛密浖?shí)現(xiàn)數(shù)字濾波具有上述特點(diǎn)，所以在機(jī)電一體化測(cè)控系統(tǒng)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用 。 ? 數(shù)字濾波就是通過(guò)一定算法程序的計(jì)算或判斷來(lái)剔除或減少干擾信號(hào)成分，提高信噪比。 ? 非線性補(bǔ)償完全可以用計(jì)算機(jī)的軟件來(lái)完成，其補(bǔ)償過(guò)程較簡(jiǎn)單，精確度也很高，又減少了硬件電路的復(fù)雜性。 ? 結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程： ? (2) 多通道同時(shí)采樣共享 A/D轉(zhuǎn)換器型 ? 特點(diǎn)：可以保證多路信號(hào)的相位關(guān)系，可以降低接口成本。 A3實(shí)際上是一差動(dòng)跟隨器，其增益近似為 1。要實(shí)現(xiàn)這種設(shè)計(jì)，往往需要采用模擬多路開(kāi)關(guān)，將各路信號(hào)按照一定的順序切換到后續(xù)電路中 。 ? 采樣保持器的組成與工作原理 單片集成采樣 /保持電路 LF198 ? 在 LF198中，采用了雙極型與 CMOS型混合工藝。 ? (5)低功耗 (＜ 20mW)。 15V和 5V ? 數(shù)據(jù)輸出格式： 12位 /8位 12位逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器 AD574與單片機(jī) 8051的接口電路 ? (2) 雙斜積分式 A/D轉(zhuǎn)換器 ? 結(jié)構(gòu)與工作原理 112 UUNNREF?? ICL 7109是一種高精度、低噪聲、低漂移、價(jià)格低廉的雙積分型 12位 A/D轉(zhuǎn)換器。 1/2LBS或 177。最小單位叫量化單位，它定義為量化器的滿量程電壓 FSR與 2n的比值； ? q=FSR/2n ? 例 當(dāng) FSR=10V, n=8時(shí) q = ? 當(dāng) FSR=10V, n=12時(shí) q = ? 當(dāng) FSR=10V, n=16時(shí) q = ? 完成量化的器件叫量化器，即 A/D轉(zhuǎn)換器。與此相應(yīng)的有三種基本接口方式，見(jiàn)下表。 ? 在機(jī)電一體化系統(tǒng)中采用的視覺(jué)傳感器有光導(dǎo)攝像管攝像機(jī)、固體半導(dǎo)體攝像機(jī)、激光視覺(jué)傳感器等。所謂接觸式傳感器就是能獲取兩個(gè)物體是否己接觸的信息的一種傳感器；而接近式傳感器是用來(lái)判別在某一范圍內(nèi)是否有某 — 物體的一種傳感器。 ? n = 60N/Zt ? n—轉(zhuǎn)速 r/min ? t –測(cè)量時(shí)間 s ? N t內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù) ? Z 圓盤上的縫隙個(gè)數(shù) ? 3. 力、力矩傳感器 ? 利用應(yīng)變片可以制成應(yīng)力傳感器、力傳感器和力矩傳感器，還可將應(yīng)變片直接貼在被檢測(cè)部分來(lái)檢測(cè)力、壓力和力矩的大小，所使用的應(yīng)變片有電阻絲式、金屬箔式和半導(dǎo)體式。 ? 檢測(cè)直線運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，可以將直線運(yùn)動(dòng)變換成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后再用轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)。 ? 直線位移傳感器 主要有：電感傳感器、差動(dòng)變壓器傳感器、電容傳感器、感應(yīng)同步器和光柵傳感器。輸入與輸出可以是線性的也可以是非線性的。 ? 其中 計(jì)數(shù)型又稱脈沖數(shù)字型 ； ? 它可以是任何一種脈沖發(fā)生器，所發(fā)出的脈沖數(shù)與輸入量成正比，加上計(jì)數(shù)器就可對(duì)輸入量進(jìn)行計(jì)數(shù)，如可用來(lái)檢測(cè)通過(guò)輸送帶上的產(chǎn)品個(gè)數(shù)，也可用來(lái)檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移量。 ? 按被測(cè)物理量的性質(zhì)分； 位移傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等等； ? 按工作機(jī)理分； 電阻式、電感式、電容式、光電式； ? 按照輸出信號(hào)的性質(zhì)分類； 可分為開(kāi)關(guān)型(二值型 ) 、數(shù)字型和模擬型，如下圖所示： ? 1 開(kāi)關(guān)型 ? 開(kāi)關(guān)型傳感器的二值就
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