第6章单片机应用系统设计与开发 变换器:变换器是各种传感器的总称,它采集现场的各种信 号,并变换成电信号(电压信号或电流信号),以满足单片机的输 入要求。现场信号有各种各样,有电信号,如电压、电流、电磁 量等;也有非电量信号,如温度、湿度、压力、流量、位移量等, 对于不同物理量应选择相应的传感器 隔离放大与滤波:传感器的输出信号一般是比较微弱的,不 能满足单片机系统的输入要求,要经过放大处理后才能作为单片 机系统的采集输入信号。还有,现场信息来自各种工业现场,夹 带大量的噪音干扰信号。为提高单片机应用系统的可靠性必须隔 离或削减干扰信号,这是整个系统抗干扰设计的重点部位
第6章 单片机应用系统设计与开发 变换器：变换器是各种传感器的总称，它采集现场的各种信 号，并变换成电信号(电压信号或电流信号)，以满足单片机的输 入要求。现场信号有各种各样，有电信号，如电压、电流、电磁 量等；也有非电量信号，如温度、湿度、压力、流量、位移量等， 对于不同物理量应选择相应的传感器。 隔离放大与滤波：传感器的输出信号一般是比较微弱的，不 能满足单片机系统的输入要求，要经过放大处理后才能作为单片 机系统的采集输入信号。还有，现场信息来自各种工业现场，夹 带大量的噪音干扰信号。为提高单片机应用系统的可靠性必须隔 离或削减干扰信号，这是整个系统抗干扰设计的重点部位
第6章单片机应用系统设计与开发 采样保持器:前向通道中的采样保持器有两个作用。一是实 现多路模拟信号的同时采集;二是消除AD转换器的"孔径误差 般的单片机应用系统都是用一个A/D转换器分时对多路模 拟信号进行转换并输入给单片机,而控制系统又要求单片机对同 一时刻的现场采样值进行处理,否则将产生很大误差。用一个 AD转换器同时对多路模拟信号进行采样是由采样保持器来实现 的。采样保持器在单片机的控制下,在某一个时刻可同时采样它 所接一路的模拟信号的值,并能保持该瞬时值,直到下一次重新 米样
第6章 单片机应用系统设计与开发 采样保持器：前向通道中的采样保持器有两个作用。一是实 现多路模拟信号的同时采集；二是消除A/D转换器的"孔径误差" 。 一般的单片机应用系统都是用一个A/D转换器分时对多路模 拟信号进行转换并输入给单片机，而控制系统又要求单片机对同 一时刻的现场采样值进行处理，否则将产生很大误差。用一个 A/D转换器同时对多路模拟信号进行采样是由采样保持器来实现 的。采样保持器在单片机的控制下，在某一个时刻可同时采样它 所接一路的模拟信号的值，并能保持该瞬时值，直到下一次重新 采样
第6章单片机应用系统设计与开发 Δ/D转换器把一个模拟量转换成数字量总要经历一个时间 过程。ΔD转换器从接通模拟信号开始转换,到转换结束输岀 稳定的数字量,这一段时间称为孔径时间。对于一个动态模拟 信号,在AD转换器接通的孔径时间里,输入模拟信号值是不 确定的,从而会引起输岀的不确定性误差。在AD转换器前加 设采集保持器,在孔径时间里,使模拟信号保持某一个瞬时值 不变,从而可消除孔径误差
第6章 单片机应用系统设计与开发 A/D转换器把一个模拟量转换成数字量总要经历一个时间 过程。A/D转换器从接通模拟信号开始转换，到转换结束输出 稳定的数字量，这一段时间称为孔径时间。对于一个动态模拟 信号，在A/D转换器接通的孔径时间里，输入模拟信号值是不 确定的，从而会引起输出的不确定性误差。在A/D转换器前加 设采集保持器，在孔径时间里，使模拟信号保持某一个瞬时值 不变，从而可消除孔径误差
第6章单片机应用系统设计与开发 多路开关:用多路开关实现一个A/D转换器分时对多路模 拟信号进行转换。多路开关是受单片机控制的多路模拟电子开 关,某一时刻需要对某路模拟信号进行转换,由单片机向多路 开关发出路地址信息,使多路开关把该路模拟信号与AD转换 器接通,其它路模拟信号与AD转换器不接通,实现有选择的 转换。 A/D转换器:是前向通道中模拟系统与数字系统连接的核 部件
第6章 单片机应用系统设计与开发 多路开关：用多路开关实现一个A/D转换器分时对多路模 拟信号进行转换。多路开关是受单片机控制的多路模拟电子开 关，某一时刻需要对某路模拟信号进行转换，由单片机向多路 开关发出路地址信息，使多路开关把该路模拟信号与A/D转换 器接通，其它路模拟信号与A/D转换器不接通，实现有选择的 转换。 A/D转换器：是前向通道中模拟系统与数字系统连接的核 心部件
第6章单片机友用系统设计与开发 综上所述,前向通道具有以下特点: (1)与现场采集对象相连,是现场干扰进入的主要通道,是 整个系统抗干扰设计的重点部位。 (2)由于所釆集的对象不同,有开关量、模拟量、数字量, 而这些都是由安放在测量现场的传感、变换装置产生的,许多 参量信号不能满足单片机输入的要求,故有大量的、形式多样 的信号变换调节电路,如测量放大器、IF变换、AD转换、放 大、整形电路等。 (3)前向通道是一个模拟、数字混合电路系统,其电路功耗 小,一般没有功率驱动要求
第6章 单片机应用系统设计与开发 综上所述，前向通道具有以下特点： (1) 与现场采集对象相连，是现场干扰进入的主要通道，是 整个系统抗干扰设计的重点部位。 (2) 由于所采集的对象不同，有开关量、模拟量、数字量， 而这些都是由安放在测量现场的传感、变换装置产生的，许多 参量信号不能满足单片机输入的要求，故有大量的、形式多样 的信号变换调节电路，如测量放大器、I/F变换、A/D转换、放 大、整形电路等。 (3) 前向通道是一个模拟、数字混合电路系统，其电路功耗 小，一般没有功率驱动要求