《传感器原理及应用》课件_第12章.ppt

图12.15所示为MAX6654与温度传感器及主机的接口电路。图12.15MAX6654与温度传感器及主机的接口电路12.4.3智能湿度传感器

湿度传感器也已从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向发展，为研制湿度测控系统创造了有利条件。SHT15是瑞士森斯瑞(Sensirion)公司推出的超小型、高精度、自校准、多功能智能传感器，可用来测量相对湿度、温度和露点(表示在水汽冷却过程中最初发生结露的温度)

等参数。STH15内部包括相对湿度传感器、温度传感器、放大器、14位A/D转换器、存储器、加热器、控制单元、低电压检测电路及二线串行接口等。

SHT15与89C51(主机)的接口电路如图12.16所示。图12.16SHT15与89C51的接口电路12.4.4智能压力传感器

智能压力传感器的硬件结构如图12.17所示，由压力传感器、温度传感器、微处理器、电源模块和输出模块构成。其中电源模块为系统提供3.3V的模拟电压和2.7V的数字电压。图12.17智能压力传感器的结构框图MSC1211是美国德州仪器公司(TI)新推出的一款功能强大的带24位Σ-Δ型A/D转换器和16位D/A转换器的微处理器，其内部包括程控增益放大器、多路转换开关、数字滤波和信号校准电路等。图12.18所示为MSC1211与传感器模块及主机的接口电路，采用恒流源供电的压阻式传感器，其供电电源由MSC1211提供，不需要外接电源。压力传感器信号采用差动输入方式，AIN4作为正向输入端，AIN5作为负向输入端。温度传感器信号采用单端输入方式。图12.18MSC1211与传感器模块及主机的接口电路12.4.5智能差压传感器

ST3000系列智能差压传感器是美国霍尼韦尔(Honeywell)公司在世界上率先推出实现商品化的智能传感器，由差

压、静压、温度参数检测和数据处理两部分组成，如图12.19所示。被测差压通过膜片作用于扩散电阻上使电阻值发生变化，将扩散电阻接在电桥中使输出电压与差压成正比。芯片中两个辅助传感器分别用来检测静压和温度。差压、静压和温度三个信号经多路转换开关分时送至A/D转换器，转换成数字量后再送入MCU。图12.19ST3000系列智能差压传感器原理框图12.4.6智能超声波传感器

美国Merritt系统公司(MSI)开发了两种智能超声波测距传感器。测距范围分别为150～3000mm和25～600mm，精度分别为2.5mm和0.25mm，采样频率分别为40Hz和200Hz。超声波探头的工作频率为40kHz，传感器内部包括超声波发

射与接收电路、模拟信号与数字信号处理电路等。通过测量超声波从传感器到目标再返回所需要的时间，就可计算出传感器到目标的距离。传感器通过标准串行口与主机进行通信，用户可通过图形化人机接口监视目标距离，还可根据需要改变传感器的参数。这种传感器广泛应用于过程监控和移动机器人自动寻轨、避障的测距系统中。 思考题与习题

12.1智能传感器与传统传感器相比较具有哪些特点？并说明智能传感器的主要功能。

12.2智能传感器包括哪些部分？试对各部分的组成及其工作流程作简要说明。

12.3在图12.3所示的INA114放大器中，当内部电阻R1=R2=R3=R4=R5=R6=25kΩ时，外接电阻为RP，请推导增益K的表达式。

12.4请在网上有哪些信誉好的足球投注网站并查找A/D转换器有哪些类型，其特点如何？简述A/D转换器的主要参数、输入输出方式和控制信号。12.5为什么说智能传感器的设计在很大程度上是软件设计？简述软件设计的特点。

12.6智能传感器的软件由哪几大部分组成？各部分功能如何？

12.7简述智能传感器标度变换的目的和方法。

12.8简述智能传感器零位误差和增益误差的校正方法。

12.9与硬件滤波器相比较，采用数字滤波方法来克服随机误差有何优点？

12.10常用的数字滤波方法有哪些？说明各种滤波算法的特点和使用场合。CS5360有两种工作模式供用户选择，即主动模式和被动模式。在主动模式中，串行数据时钟SCLK和左右通道输出指示LRCK是来自内部主时钟的输出信号。在被动模式中，SCLK和LRCK是由外部时钟MCLK提供的输入信号。

CS5360以串行方式对外输出转换数据，数据输出格式由DIF0和DIF1决定，如表12.2所示。串行数据输出通过SDATA、SCLK和LRCK来完成。表12.2数据输出格式选择2)CS5360的接口电路

在设计CS5360的接口电路时，需要考虑的主要问题是如何将其转换输出的24位串行数据读出并存储。一般情况下，直接将CS5360的数据输出