15.4.3以单片机为核心的数据采集糸统 、数据采集系统的组成 数据采集系统一般由信号调理电路、多路切换电路、 采样保持电路、AD、cPU、RAM、 EPROM组成。其 原理框图如图15-3所示。 1.信号调理电路 是传感器与AD之间的桥梁,是测控系统中重要组成 部分。主要功能: (1)目前标准化工业仪表通常采用0~10mA,4~20 mA信号,为了和AD的输入形式相适应,经M/W转 换器变换成电压信号
15.4.3 以单片机为核心的数据采集系统 一、数据采集系统的组成 数据采集系统一般由信号调理电路、多路切换电路、 采样保持电路、A/D、CPU、RAM、EPROM组成。其 原理框图如图15-3所示。 1. 信号调理电路 是传感器与A/D之间的桥梁，是测控系统中重要组成 部分。主要功能： （1）目前标准化工业仪表通常采用0～10mA，4～20 mA信号，为了和A/D的输入形式相适应，经I/V转 换器变换成电压信号
单片机 RAM 信号调理 传 多路切换 采样/保持 A/D CPU 器 通信总线 信号调理 EPROM 15-3
(2)某些测量信号可能是非电量,这些非电压量信号 必须变为电压信号,还有些信号即使是电压信号, 也必须经过放大、滤波,这些处理包括信号形式的 变换、量程调整、环境补偿、线性化等。 (3)某些恶劣条件下,共模电压干扰很强,如共模电 平高达220v,不采用隔离的办法无法完成数据采集 任务,因此,必须根据现场环境,考虑共模干扰的 抑制,甚至采用隔离措施,包括地线隔离、路间隔 离等等
（2）某些测量信号可能是非电量，这些非电压量信号 必须变为电压信号，还有些信号即使是电压信号， 也必须经过放大、滤波，这些处理包括信号形式的 变换、量程调整、环境补偿、线性化等。 （3）某些恶劣条件下，共模电压干扰很强，如共模电 平高达220V，不采用隔离的办法无法完成数据采集 任务，因此，必须根据现场环境，考虑共模干扰的 抑制，甚至采用隔离措施，包括地线隔离、路间隔 离等等
综上所述,非电量的转换、信号形式的变换、放大、 滤波、共模抑制及隔离等等,都是信号调理的主要功 能。 信号调理电路包括电桥、放大、滤波、隔离等电路。 根据不同的调理对象,采用不同的电路。电桥电路的 典型应用之一就是热阻测温。 信号放大电路通常由运放承担,运放的选择主要考 虑精度要求(失调及失调温漂),速度要求(带宽 上升率),幅度要求(工作电压范围及增益)及共模 抑制要求。 滤波和限幅电路通常采用二极管、稳压管、电容等 器件。用二极管和稳压管的限幅方法会产生一定的非 线性且灵敏度下降,这可以通过后级增益调整和非线 性校正补偿
综上所述，非电量的转换、信号形式的变换、放大、 滤波、共模抑制及隔离等等，都是信号调理的主要功 能。 信号调理电路包括电桥、放大、滤波、隔离等电路。 根据不同的调理对象，采用不同的电路。电桥电路的 典型应用之一就是热阻测温。 信号放大电路通常由运放承担，运放的选择主要考 虑精度要求（失调及失调温漂），速度要求（带宽、 上升率），幅度要求（工作电压范围及增益）及共模 抑制要求。 滤波和限幅电路通常采用二极管、稳压管、电容等 器件。用二极管和稳压管的限幅方法会产生一定的非 线性且灵敏度下降，这可以通过后级增益调整和非线 性校正补偿
2.多路切换电路 3.采样保持电路(S/H) 4.模-数转换(ADC) 二、数据采集系统设计中的地址空间分配与总线驱动 有时要扩多片存储器芯片,要解决两个问题: (1)如何把两个64存储器空间分配给各个芯片; (2)如何解决对多片芯片的驱动问题。 1.地址空间的分配 图15-4是一个全地址译码的系统实例。各器件芯片所 对应的地址如表15-1所示
2. 多路切换电路 3. 采样保持电路（S/H） 4. 模-数转换（ADC） 二、数据采集系统设计中的地址空间分配与总线驱动 有时要扩多片存储器芯片，要解决两个问题： (1)如何把两个64K存储器空间分配给各个芯片; (2)如何解决对多片芯片的驱动问题。 1. 地址空间的分配 图15-4是一个全地址译码的系统实例。各器件芯片所 对应的地址如表15-1所示