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什么是信號(hào)調(diào)理電路

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  • 發(fā)布時(shí)間:2019/7/10 16:56:26
  • 作者:銀河電氣

  傳感器輸出的是幅值相對(duì)較小的電壓、電流信號(hào),而不能直接是數(shù)字信號(hào),在變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)之前必須進(jìn)行調(diào)理,信號(hào)調(diào)理將數(shù)據(jù)采集設(shè)備轉(zhuǎn)換成一套完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。信號(hào)調(diào)理簡(jiǎn)單的說就是將待測(cè)信號(hào)通過放大、濾波等操作轉(zhuǎn)換成采集設(shè)備能夠識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

什么是信號(hào)調(diào)理電路?

  信號(hào)調(diào)理電路(signal conditioning circuit)是指把模擬量信號(hào)變換為用于數(shù)據(jù)采集、控制過程、執(zhí)行計(jì)算顯示讀出或其它目的的數(shù)字信號(hào)的電路。

  模擬傳感器可測(cè)量很多物理量,如溫度、壓力等,但由于傳感器信號(hào)不能直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),因此在變換為數(shù)字信號(hào)之前必須進(jìn)行調(diào)理。調(diào)理就是放大、緩沖或定標(biāo)模擬信號(hào)等,使其適合于模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸入,ADC對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化,并把數(shù)字信號(hào)送到MCU或其它數(shù)字器件,以便用于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理。

信號(hào)調(diào)理電路主要實(shí)現(xiàn)哪些功能?

  對(duì)于絕大多數(shù)數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)來說,信號(hào)調(diào)理是非常重要的,典型的系統(tǒng)一般都需要信號(hào)調(diào)理硬件,用于將原始信號(hào)以及傳感器的輸出接口到數(shù)據(jù)采集板或模塊上。信號(hào)調(diào)理電路主要具有以下幾點(diǎn)功能:

  1、傳感器驅(qū)動(dòng):包括為無源傳感器提供所需的電壓源或電流源,為有源傳感器提供其運(yùn)轉(zhuǎn)所需的特殊電路結(jié)構(gòu);

  2、信號(hào)放大:為了提高模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)時(shí)的精度,我們希望輸入的模擬信號(hào)的最大值剛好等于A/D轉(zhuǎn)換設(shè)備輸入范圍。大多數(shù)傳感器的輸出范圍在mV級(jí),而A/D轉(zhuǎn)換設(shè)備輸入范圍為V級(jí),因此我們需要使用信號(hào)調(diào)理電路對(duì)傳感器的信號(hào)放大;

  3、隔離:在測(cè)量高電壓信號(hào)時(shí),隔離電路可以保護(hù)后端設(shè)備被意外的高電壓輸入損壞,常用的有光隔離和磁隔離。隔離放大電路的缺點(diǎn)是可能引入噪聲;

  4、信號(hào)濾波:模擬信號(hào)在數(shù)字化前必須進(jìn)行低通濾波,以消除噪聲和防止混疊現(xiàn)象;

  5、擴(kuò)展通道數(shù):有些信號(hào)調(diào)理電路具有多路轉(zhuǎn)換器或矩陣變換電路功能,可以把信號(hào)通道擴(kuò)展至上千路。


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