[工学]电工电子学课件第7章测量和数据采集系统.ppt

*7.7 非电量测量系统举例 1.信号采集电路 温度传感器AD590，二端式集成温度－电流传感器。 测温范围：－55℃?＋150℃，精度±0.3℃ 使用直流电源范围＋4V?＋30V 线性电流输出：1μA/K 注意：AD590测量的是热力学温度K。 K=C+273.2 2.模拟开关 采用八选一多路模拟开关CC4051,可巡回监测8路被测温度信号 通过开关S1、S2、S3控制CC4051地址输入端A、B、C的电平，以选择通道。 本系统以2路被测温度信号为例。 4. A/D转换和显示电路 （4） LED数码管 5个数码管，共阴极连接，用以显示符号位、千位、百位、十位和个位。 百、十、个位的数码管a－g七段都接至CC4511的七个输出端。 小数点发光管设置在十位数码管上 ，始终点亮。 Q2=0时，点亮符号位g段，显示“－”号。反之不亮，符号位无显示。 小结 上页 下页 返回 第7章 上页 下页 第7章 返回 D/A 转换器的作用是将输入的数字信号转换成模拟量。 7.5.1 T型电阻网络D/A 转换器 实际上就是“译码”装置，它将输入数字的每一位二进制代码按权的大小转换为相应的模拟量。 D/A的组成框图 上页 下页 第7章 返回 电 子 开 关 电 阻 网 络 输入寄存器 基 准 电 压 求 和 放 大 模拟量输出 数字量输入 T型电阻网络D/A转换器 T型电阻网络D/A转换器 梯形电阻网络A、B、C、D任意一点，其右边的电阻网络等效电阻均等于R 。 S为电子开关。 当 D=0时 S 接地；当 D=1时 S 接“地”（虚地）。 并行数字输入 上页 下页 第7章 模拟信号输出 R R R 2R 2R 2R 2R 2R I0 I1 I2 I3 S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 UREF I Rf UO － ＋ △ 8 ＋ A B C D Io1 Io2 + + _ 返回 基准电源 电子开关 T型电阻网络 求和放大器 R R R 2R 2R 2R 2R 2R I0 I1 I2 I3 S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 UREF I UO － ＋ △ 8 ＋ A B C D Io1 Io2 _ + + 当 D=0时S 接地；当 D=1时S 接“地”（虚地）， T型电阻网络的等效电路 即不论模拟开关接到左边还是右边，电阻2R一端总是零电位。其等效电路如图： 第7章 上页 下页 R R UREF I I = UREF R 梯形电阻网络A、B、C、D任意一点，其右边的电阻网络等效电阻均等于R 。 返回 I = UREF R 上页 下页 第7章 R R R 2R 2R 2R 2R I0 I1 I2 I3 UREF I A B C D I0 I1 I2 I3 2R R R R 2R 2R 2R 2R 2R I0 I1 I2 I3 S0 S1 S2 S3 D0 D1 D2 D3 UREF I Rf UO － ＋ △ 8 ＋ A B C D Io1 Io2 + + _ Io1 = I3 I2 I1 I0 + + + = （D3 23 +D2 22 + D121 24 I + D020 ） UO= –Rf I01 = – （D3 23 +D2 22 + D121 24 Rf I + D020 ） UO= – (D3 23+D2 22+D121+D020) UREF Rf 24 R UO= – (Dn-1 2n-1+Dn-2 2n-2+…+D121+D020) UREF Rf 2n R 返回 上页 下页 第7章 D/A的主要技术参数 是指最小输出电压（ 对应的输入二进制数为1 ）与最大输出电压(对应的输入二进制数的所有位全为1)之比。 例如十位数模转换器的分辨率为： 分辨率=1/（2n-1） 表示实际输出的电压值与理想的输出电压值之间的差别。 从数码输入到模拟电压稳定输出间的时间称为转换速度。 1 210-1 ≈0.001 ※ 分 辨 率: ※ 转换精度： ※ 转换速度： 返回 CC7520 外部引脚图 Iout1、Iout2：电流输出端 RF：反馈信号输入端 UDD：电源输入端，5 ~ 10V GND：接地端 UREF：基准电源，–10V ~ +10V 上页 下页 第7章 CC7520 D/A转换器 CC7520是10位CMOS电流开关型D/A转换器，其结构简单，通用性好。片内只含倒T型电阻网络、电子开关和反馈电阻RF，应用时外部要接参考电压源和运算放大器。 引脚功能 D9~D0：数字信号输入端 Iout1 Iout2 GND