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什么是信号调理电路

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  • 发布时间:2019/7/10 16:56:26
  • 作者:银河电气

  传感器输出的是幅值相对较小的电压、电流信号,而不能直接是数字信号,在变换为数字数据之前必须进行调理,信号调理将数据采集设备转换成一套完整的数据采集系统。信号调理简单的说就是将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号。

什么是信号调理电路?

  信号调理电路(signal conditioning circuit)是指把模拟量信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出或其它目的的数字信号的电路。

  模拟传感器可测量很多物理量,如温度、压力等,但由于传感器信号不能直接转换为数字数据,因此在变换为数字信号之前必须进行调理。调理就是放大、缓冲或定标模拟信号等,使其适合于模/数转换器(ADC)的输入,ADC对模拟信号进行数字化,并把数字信号送到MCU或其它数字器件,以便用于系统的数据处理。

信号调理电路主要实现哪些功能?

  对于绝大多数数据采集和控制系统来说,信号调理是非常重要的,典型的系统一般都需要信号调理硬件,用于将原始信号以及传感器的输出接口到数据采集板或模块上。信号调理电路主要具有以下几点功能:

  1、传感器驱动:包括为无源传感器提供所需的电压源或电流源,为有源传感器提供其运转所需的特殊电路结构;

  2、信号放大:为了提高模拟信号转换成数字信号时的精度,我们希望输入的模拟信号的最大值刚好等于A/D转换设备输入范围。大多数传感器的输出范围在mV级,而A/D转换设备输入范围为V级,因此我们需要使用信号调理电路对传感器的信号放大;

  3、隔离:在测量高电压信号时,隔离电路可以保护后端设备被意外的高电压输入损坏,常用的有光隔离和磁隔离。隔离放大电路的缺点是可能引入噪声;

  4、信号滤波:模拟信号在数字化前必须进行低通滤波,以消除噪声和防止混叠现象;

  5、扩展通道数:有些信号调理电路具有多路转换器或矩阵变换电路功能,可以把信号通道扩展至上千路。