常用電子儀器第六章測(cè)量-閱讀頁(yè)
2025-06-04 06:17本頁(yè)面
【正文】 (sensing element)，又叫預(yù)變換器，是指?jìng)鞲衅髦心軌蛑苯痈惺芑蝽憫?yīng)被測(cè)量 (輸入的非電量 )的部分，往往是將被測(cè)非電量預(yù)先變換成另一種易于變換成電量的非電量，然后再變換成電量。需要指出的是，并不是所有的傳感器都能明顯地分清敏感元件和轉(zhuǎn)換元件兩部分。測(cè)量電路本身并不是傳感器。常用的測(cè)量電路有交、直流電橋及其他特殊的電路，如高阻抗輸入電路、脈沖寬度調(diào)制電路、振蕩回路等。 常用電子儀器原理與使用 63 檢測(cè)系統(tǒng) 電橋主要把被測(cè)的非電量 (或電量 )轉(zhuǎn)換成電阻、電感、電容的變化，再變成電流或電壓的變化。 1）直流電橋 直流電橋主要用于應(yīng)變式傳感器。 常用電子儀器原理與使用 64 0212 3 1 42 4 1 3 1 4 2 3 =( ) ( )dc bcV V VRRVi ViR R R RR R R RViR R R R? ? ????????檢測(cè)系統(tǒng) 1）直流電橋 常用電子儀器原理與使用 65 1）直流電橋 電橋靈敏度 KV： 單電橋： 雙電橋： 全電橋： x 常用電子儀器原理與使用 66 1）直流電橋 電橋靈敏度 KV： 單電橋： 雙電橋： 全電橋： x 常用電子儀器原理與使用 67 2）交流電橋 交流電橋輸出 負(fù)阻抗用指數(shù)形式表示，即 Z=|Z|ejΦ 平 ,則可得 |Z2||Z4|ej（ Φ2 + Φ4 ） = |Z2||Z4|ej（ Φ1 + Φ3 ） 可知，交流電橋必須滿足幅位平衡和相位平衡，缺一不可 。 與直流電橋相比，應(yīng)用交流電橋時(shí)應(yīng)注意以下方面的問題： ①交流電橋的電源通常為純凈的正弦波電源。 常用電子儀器原理與使用 69 非電量測(cè)量的數(shù)據(jù)處理 1）問題的引入 在智能化儀表及微型機(jī)控制系統(tǒng)中，非電量經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)換成模擬量，經(jīng)過放大、硬件濾波和信號(hào)變換等處理后，經(jīng) A／ D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送人 PC、 MCU或 DSP中，此數(shù)字量在進(jìn)行顯示、打印、報(bào)警及控制計(jì)算之前，還必須根據(jù)需要進(jìn)行一些加工處理，如數(shù)字濾波、標(biāo)度變換、數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷以及非線性補(bǔ)償?shù)龋詽M足測(cè)量控制的需要。有些非電量測(cè)量較為復(fù)雜，需若干幾個(gè)變量，必須把它們經(jīng)過一定的數(shù)學(xué)運(yùn)算才能得到被測(cè)的非電量大小。顯然，在非電量進(jìn)行測(cè)量與控制過程中，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理是一種十分方便而有效的方法，在傳感器應(yīng)用中得到了廣泛應(yīng)用。 常用電子儀器原理與使用 72 非電量測(cè)量的數(shù)據(jù)處理 3）數(shù)字濾波 （ 1）數(shù)字濾波的作用 ①由于被測(cè)非電量的環(huán)境比較惡劣，干擾源比較多 (如溫度、濕度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等 )，除在模擬系統(tǒng)中采用必要的各種硬件濾波電路外，在用計(jì)算機(jī)組成的非電量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和智能化儀器中，為了減小對(duì)采樣值的干擾，提高系統(tǒng)可靠性，還常常采用數(shù)字濾波的方法。 常用電子儀器原理與使用 73 標(biāo)度變換 ?概念 ?在非電量測(cè)量過程中，不同的非電量都有各自的量綱和數(shù)直，最終都經(jīng)過變送器或相關(guān)硬件電路轉(zhuǎn)換成 A/D所能接收的 0V～ 5V，再由 A/D轉(zhuǎn)換成 00H ～ FFH的數(shù)字兩。 常用電子儀器原理與使用 74 舉例 某加熱爐溫度儀的量程為 200℃ ～ 800 ℃ ，該儀表的量程刻度是線形的，某時(shí)刻計(jì)算機(jī)采樣并經(jīng)數(shù)字濾波后的數(shù)字量為 CDH，求此時(shí)的溫度值是多少？
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