冠一科儀（集團）有限公司
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閱讀：630發布時間：2022-10-9
不同類型的信號調理電路用于處理傳感器輸出。這些電路的選擇基于傳感器和輸出要求。以下是用于不同傳感器和測量的一些重要信號條件類型。
1、信號變換
信號轉換是信號調理器的重要功能之一。這種類型的信號調節電路轉換來自傳感器(溫度、壓力、流量、長度、頻率、速度等)的信號。轉換成可用于DAQ系統的標準形式。信號調節器能夠將任何傳感器信號轉換成任何標準過程信號。
一些重要的信號轉換器包括:
電壓頻率轉換器:將電壓作為輸入，并將其轉換為線性或非線性頻率輸出。
頻率-電壓轉換器:將信號頻率轉換為相應的模擬電壓電平。
電流電壓轉換器:縮放電流輸入，并將其轉換為所需的電壓輸出。
脈沖轉換器:將旋轉脈沖信號轉換為模擬信號并輸出結果。
稱重傳感器轉換器:將來自稱重傳感器的信號轉換為電壓/電流并輸出結果。
電荷轉換器:從壓電、電容和其他產生電荷的傳感器獲取電荷輸出信號。然后，它將這些信號轉換成模擬電壓或電流。
2、擴大
顧名思義，放大是一個增加(放大)傳感器輸出信號的過程。對于產生微弱信號的傳感器，信號放大是必要的。例如，來自溫度變化的熱電偶的小電壓很難被滿量程范圍為10V、分辨率為16位的DAQ器件讀取。放大增加了測量分辨率和靈敏度，以匹配DAQ范圍。
3、衰減
衰減是放大的反義詞。在需要數字化的電壓高于模數(ADC)轉換器的情況下，這種信號調理電路非常重要。因此，它會降低信號幅度，以匹配ADC范圍。當被測電壓大于10 V時，衰減是必要的。
4、過濾
濾波去除了可能導致錯誤測量的不需要的噪聲。兩種常見類型的濾波器通常用于消除信號中的噪聲。在信號變化緩慢的情況下，如溫度測量，低通濾波器可去除高頻。抗混疊濾波器將信號帶寬限制在奈奎斯特頻率以上。這種低通濾波器在頻域進行測量時非常有用，例如聲音和振動。
5、激動
熱電偶等無源傳感器無需電源就能產生信號。但是，主動傳感器，如壓力傳感器、加速度計、RTD、應變儀等。需要外部電壓或電流激勵。這是控制電子流動和進行測量所必需的。這些有源傳感器通常由信號調節器供電。應變計等低電阻傳感器采用惠斯通電橋配置，帶有電壓激勵源。
6、隔離
當測量是在一個電位遠離地面的表面上進行時，隔離電路是有用的。電氣隔離可消除輸入線路上的無用信號，防止其傳遞到輸出端。隔離還可以保護操作人員和測量系統免受危險電壓尖峰的影響。
7、冷結補償
冷結補償(CJC)是確保熱電偶精確測量所必需的。熱電偶需要這種額外校正的原因是，該器件僅報告感測端與連接端子的另一端之間的相對溫差。為了計算真實溫度，測量連接的溫度很重要。該連接的溫度就是冷接點。CJC通過提供該結的溫度來進行校正，從而提高測量精度。
8、線性化
在傳感器產生的電壓信號與物理測量值沒有線性關系的情況下，這種信號調理電路是必要的。熱電偶也是需要線性化的傳感器的經典例子。然而，目前市場上有許多內置線性化的熱電偶。這些不需要進一步的信號調理。
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