智能传感器 2.信号调理电路的设计 多数传感器输出的模拟电压在毫伏或微伏数量级， 而且变化较为缓慢。，然而信号所处的环境往往是比较恶 劣的，干扰和噪声较大。信号调理电路的作用，一方面 是将微弱的低电平信号放大到模薮转换器所要求的信号 电平，如0~±5V或0~+10V范围，另一方面是抑 制干扰、降低噪声，保证信号检测的精度。因此，信号 调理电路主要包括低通滤波器和性能指标较好的电压放 大器。 在放大器的输人端加一个滤波器，能够有效地降低 常模干扰，它有无源滤波器和有源滤波器之分。在智能 式传感器的调理电路设计中，通常采用简便、廉价的单 级或多级RC滤波器，有时也采用有源滤波器。有源滤波 器具有体积小、重量轻，输人阻抗高而输出阻抗低的优 点，但需提供正负电源，成本较高
2．信号调理电路的设计 多数传感器输出的模拟电压在毫伏或微伏数量级， 而且变化较为缓慢。然而信号所处的环境往往是比较恶 劣的，干扰和噪声较大。信号调理电路的作用，一方面 是将微弱的低电平信号放大到模数转换器所要求的信号 电平，如 0～±5 V或 0～＋10 V范围，另一方面是抑 制干扰、降低噪声，保证信号检测的精度。因此，信号 调理电路主要包括低通滤波器和性能指标较好的电压放 大器。 在放大器的输人端加一个滤波器，能够有效地降低 常模干扰，它有无源滤波器和有源滤波器之分。在智能 式传感器的调理电路设计中，通常采用简便、廉价的单 级或多级RC滤波器，有时也采用有源滤波器。有源滤波 器具有体积小、重量轻，输人阻抗高而输出阻抗低的优 点，但需提供正负电源，成本较高。 智能传感器
智能传感器 信号调理电路中的放大器，除了电压放大外， 还可以完成阻抗变换，电平转换，电流/电压转换， 以及隔离的功能。由于大多数来自传感器的信号可 能很小，甚至很微弱，这就要求放大器要满足低失 调。低漂移、抗共模干扰能力强等指标。通常采用 的有测量放大器、程控测量放大器、隔离放大器。 测量放大器也称仪用放大器，它具有高的输人 阻抗，较低的失调电庄和温度漂移系数，高的共模 抑制比，稳定的增益以及低的输出阻抗。目前常见 的测量放大器有美国AD公司生产的AD612、AD6I4、 AD521、AD522等
➢ 信号调理电路中的放大器，除了电压放大外， 还可以完成阻抗变换，电平转换，电流/电压转换， 以及隔离的功能。由于大多数来自传感器的信号可 能很小，甚至很微弱，这就要求放大器要满足低失 调。低漂移、抗共模干扰能力强等指标。通常采用 的有测量放大器、程控测量放大器、隔离放大器。 ➢ 测量放大器也称仪用放大器，它具有高的输人 阻抗，较低的失调电庄和温度漂移系数，高的共模 抑制比，稳定的增益以及低的输出阻抗。目前常见 的测量放大器有美国AD公司生产的AD612、AD6l4、 AD521、AD522等。 智能传感器
智能传感器 程控测量放大器是信号调理电路中较常使用的一 种放大倍数可调的测量放大器。在智能式传感器中， 由于传感器可能有多个，而且即使是同一个传感器， 在不同的使甩条件下角出信号的电平变化范围也会有 较大的差异。由于A/D用转换器的输人电压通常为0~ 士5V或0~+10V,若上述传感器的输出电压直接作为 A/D转换器的输人电压，就不能充分利用A/D转换器的 有效位，影响测量范围和测量精度。 因此，必须根据输人信号电平周大小。改变测量 放大器的增益，使各输人通道均用最佳增益进行放大 程控测量放大器(PGA)就是一种新型的可编程控制增 益测量放大器，它的通用性很强，其特点是硬件设备 少。放大倍数可根赔要通过编程进行控制使A/D转换器 满量程信号达到均一化
➢ 程控测量放大器是信号调理电路中较常使用的一 种放大倍数可调的测量放大器。在智能式传感器中， 由于传感器可能有多个，而且即使是同一个传感器， 在不同的使甩条件下角出信号的电平变化范围也会有 较大的差异。由于A/D用转换器的输人电压通常为0～ ±5V或0～＋10 V，若上述传感器的输出电压直接作为 A/D转换器的输人电压，就不能充分利用A/D转换器的 有效位，影响测量范围和测量精度。 ➢ 因此，必须根据输人信号电平周大小。改变测量 放大器的增益，使各输人通道均用最佳增益进行放大。 程控测量放大器（PGA）就是一种新型的可编程控制增 益测量放大器，它的通用性很强，其特点是硬件设备 少。放大倍数可根赔要通过编程进行控制使A/D转换器 满量程信号达到均一化。 智能传感器
智能传感器 >图2为程控测量放大器电路原理图，其中增益选择 开关S1一S1,S2-S2,S3-S3,成对动作，每一时 刻仅有一对开关闭合。当改变数字量输人编码，则 可改变闭会树开关号，选择不同的反馈电阻，达到 改变放大器增益的目的。目前常用的程控测量达木 器为美国AD公司生产的LH0084PGA芯片。 隔离放大器又称隔离器，其输人电路、输出电 路和电源之间没有直接的电路耦合，信号的传递与 电源电能的传递均通过磁路或光路实现。它不仅具 有通用运算放大器的性能，而且输人公共地和输出 公共地之间有良好的绝缘性能。它可以有效地消除 共模干扰的影响生保证测量系统的安全。目前常用 的隔离放大器有美国AD公司生产的Mode I:277和 Mode l288等
➢ 图 2为程控测量放大器电路原理图，其中增益选择 开关S1－S’ 1，S2－S’ 2，S3－S’ 3，成对动作，每一时 刻仅有一对开关闭合。当改变数字量输人编码，则 可改变闭会树开关号，选择不同的反馈电阻，达到 改变放大器增益的目的。目前常用的程控测量达木 器为美国AD公司生产的LH0084PGA芯片。 ➢ 隔离放大器又称隔离器，其输人电路、输出电 路和电源之间没有直接的电路耦合，信号的传递与 电源电能的传递均通过磁路或光路实现。它不仅具 有通用运算放大器的性能，而且输人公共地和输出 公共地之间有良好的绝缘性能。它可以有效地消除 共模干扰的影响生保证测量系统的安全。目前常用 的隔离放大器有美国AD公司生产的Model277和 Model288等。 智能传感器
智能传感器 R 开关 驱动 。 数字量 电路 R 程控测囊放大器电路原理 3.A/D、D/A的设计 前面各章所介绍的传感器，如温度、压力、流量、 电感、电阻等，它们的输出量均为模拟量（电压或电 流)。然而微处理器只能接收数字量，因此在智能式传 感器中，传感器和微处理器之间要通过模数转换器
3．A/D、D/A的设计 前面各章所介绍的传感器，如温度、压力、流量、 电感、电阻等，它们的输出量均为模拟量（电压或电 流）。然而微处理器只能接收数字量，因此在智能式传 感器中，传感器和微处理器之间要通过模数转换器。 智能传感器