冠一科儀（集團）有限公司
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閱讀：270發(fā)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。這篇文章主要介紹的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(jié)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(tǒng)的標準形式。信號調節(jié)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(jié)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(tǒng)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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