《传感器信号处理与接口2.ppt

第五节 信号传送方式 传感器信号的传送方式，分为四线式、三线式、二线式。 传感器信号的传送分两种情况，变送器前敏感元件后和变送器后到二次仪表之间的信号传送。 一、四线式传送方式 二、二线式传送方式 三、三线式传送方式 第六节 转换电路 一、电压-电流转换电路(V/I) 1. 分立元件 V-I变换的原理 书中的实例 （1）1~5V 电压信号转换为4~20mA （2） 0~10 电压信号转换为4~20mA 0~10 电压信号转换为4~20mA 2 集成芯片 （1）电压电流转换接口芯片AM442 AM442是一个用于处理差分电桥信号的电压电流转换接口集成电路。它不仅能通过二线制方式将输入信号转换成标准的4-20mA电流信号，而且也能通过三线制方式输出0/4-20mA的电流信号。 XTR101是一个精密、低漂移的双线变送器，它可以把微弱的电压信号进行放大并变换成4mA～20mA的电流信号后进行远距离传送。它由一个高精度的仪表放大器、压控输出电流源和2个精密的1mA电流源组成。 三、电流-电压变换（I/V） 1. 分立元件 2. 集成芯片MAX 471 MAX472 四、电阻-电压变换电路 五、电压-频率变换电路(Voltage -to-Frequency Converter) 六、电容量-频率变换电路( Capacitance-to-Frequency Converter) 七、频率-电压变换电路(Frequency -to- Voltage Converter) F/V转换电路各种各样，通常用单稳态触发器和平均电路构成。(0-100Hz转为0- -10V) F/V转换集成电路 ADVFC32 LM331 八、电荷-电压变换电路 (Charge-to-Voltage Converter) 第七节 模数转换电路 A-D转换(Analog-to-Digital Conversion) A-D转换器的种类 并行比较(“闪电”式)ADC 逐次逼近ADC 积分型ADC “流水线” ADC Σ-ΔADC 一、直接转换ADC 直接转换ADC也称“闪电”式(Flash)，这种结构的ADC速度极快，所有位的转换同时完成， 但要求高密度集成数量巨大的比较器，一个N位分辨率的转换器需要2N-1个比较器。参考电压由一个电阻网络设定，彼此相差VReF/2N，当输入电压VIN加上以后，所有比较器将 VIN与各自的参考电压值进行比较。输出经一个编码逻辑单元编码后产生转换器的并行 N位数据输出，虽然直接转换 ADC 具有最快的速度，(目前可达几个GHz)，但其分辨率受到集成度的限制，其过大的输入电容及大量的比较器产生的功率耗散，都将使该种转换器的应用受到影响。 二、逐次逼近ADC 逐次逼近ADC或称为位权转换技术，这种结构如图 ，采用一个比较器和一个N位数模转换器(DAC)和一个逐次逼近寄存控制器(SAR)等组成，当开始转换时，SAR将高位设置为 1， DAC将该值转换模拟量后由比较器与输入电压进行比较，当高于输入电压时则SAR将第 1位设为 0，同时设置第二位为 1进行下一次比较，当 DAC电压低于输入电压时 SAR将该位设为 1，同时设置下一位为 1，这样直到第 N位设置并判断完成后， SAR将此比较结果作为 ADC的输出。这种转换技术具有功耗较低，很低的生产成本，但其输入带宽低，采样速率不高(最高达1MBPS)。 三、积分型ADC 六、3 ?位A/D转换器 五、4 ?位A/D转换器 MAX1491 3 ? MAX1493/MAX1495 4 ? 第八节 数字显示 一、荧光数码管显示 二、LED显示(Light Emitting Diode ) 通过发光二极管芯片的适当连接（包括串联和并联）和适当的光学结构。可构成发光显示器的发光段或发光点。由这些发光段或发光点可以组成数码管、符号管、米字管、矩阵管、电平显示器管等。通常把数码管、符号管、米字管共称笔画显示器，而把笔画显示器和矩阵管统称为字符显示器。 1. LED字符显示器结构及分类 （一）LED显示器结构 基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片按下图排列而成的。可实现0～9的字符显示。 2. LED显示器的应用 A.静态驱动 B.动态驱动 3. 常用的驱动芯片 单