《检测与传感器》PPT课件

100%max FSyL xyS 0 %100 FSmyHH 100% FSmR yR 132 2 nyyy iFSR 3 2 4 11.标 尺 光 栅 2.指 示 光 栅3.光 电 元 件 4.光 源 ddffdd BffddW/2W dd W/2指 示 光 栅标 尺 光 栅 WWB 2sin2 U0U W/2o Um 2W3W/2W xWxUUU m 2sin0 4l cos360cos2 ss KUTxKUU o sin360sin2 cc KUTxKUU o sincos222 cs KUKUUUU TxTx 2360)( o tms UU sin tUU mc cos222 UUU )sin( sincoscossin tKU tKUtKUm mm Tx o360 tmUUs sinsin tmUUc sincos tKU UUU m sin)sin(222 输出信号励磁电源654S S3 N N S S S7 N N 1S NN 200 a b x txUU sin2sin0 xUU 2sin01 xUU 2cos02 txUU cos2sin01 txUU sin2cos02 txUU 2sin0 Z1 2ZDD21UD1 3 U2 4D Z3U3Z4 tUU m sin1 tUU m cos2 )cos()90sin(sin 213 tkUkUkUU mo cos1 sin13 kkUU 3DZ2 U11D Z 43D2 4D U3 Z1Z 11000011 0101 0110 01110100 101010011000 1011111100010010 0000 1110 1101 11000011 0101 0110 01110100 101010011000 1011111100010010 0000 1110 1101 1001 01111111 0100 010111001101 1110 1010 1011 00010110 00100010 001100001000 0100110111111110 10 10 1100 1010 0111 0110 001000111011 10001001 0000 0001 M I0 RLV0 x00e t t光 电 池 挡 板V 速 度 测 量 0e微 分 电 路txV / 透 镜光 源 光 电 器 件带 缝 隙 圆 盘指 示 缝 隙 盘tZNn 60 tIti m sin)( 0 I交 流电 源 直 流电 源加 法 器 跟 随 器跟 随 器i(t) x dxdt 减法器 低通滤波器 放大器 U vkIUv 02 应 变 片 m悬 臂 梁 Z (t)0 Z (t)1充 以 阻 尼 液 体 的 壳 体 引 出 线3 质 量 块1 壳 体压 电 晶 片m 4 2 3 24 1 C 12C a)P Pb)P 1R4 R2R4R1R2RR3 R 3P c) RR1R3A 1R D R3 R42B 4R2CR 1RR2R 4(R )(R )R1 3 b R43 l h A R1P D 3RR2 CBEbhPL26 n （ 1） 屏 蔽n 屏 蔽 就 是 用 低 电 阻 材 料 或 磁 性 材 料 把 元 件 、 传输 导 线 、 电 路 及 组 合 件 包 围 起 来 ， 以 隔 离 内 外 电磁 或 电 场 的 相 互 干 扰 。 屏 蔽 可 分 为 三 种 ， 即 电 场屏 蔽 、 磁 场 屏 蔽 及 电 磁 屏 蔽 。n （ 2） 接 地n 电 路 或 传 感 器 中 的 地 指 的 是 一 个 等 电 位 点 ， 它是 电 路 或 传 感 器 的 基 准 电 位 点 ， 与 基 准 电 位 点 相连 接 ， 就 是 接 地 。 n （ 3） 隔 离n 当 电 路 信 号 在 两 端 接 地 时 ， 容 易 形 成 地 环 路 电流 ， 引 起 噪 声 干 扰 。 这 时 ， 常 采 用 隔 离 的 方 法 ，把 电 路 的 两 端 从 电 路 上 隔 开 。 隔 离 的 方 法 主 要 采用 变 压 器 隔 离 和 光 电 耦 合 器 隔 离 。n （ 4） 滤 波n 虽 然 采 取 了 上 述 的 一 些 抗 干 扰 措 施 ， 但 仍 会 有一 些 噪 声 信 号 混 杂 在 检 测 信 号 中 ， 因 此 检 测 电 路中 还 常 设 置 滤 波 电 路 ， 对 由 外 界 干 扰 引 入 的 噪 声信 号 加 以 滤 除 。 显示执行机构模/数转换器量程变换电路传感器 振 荡 器 放大器 运算电路解调器 滤波器 计算机 显示执行机构模/数转换器量程变换电路传感器 振 荡 器 放大器 运算电路解调器 滤波器 计算机 放大整形光电转换传感器 纠错电路 码制变换 显示执行机构译码器 传感器 脉 冲当 量变 换电 路放大器 细分电路整形电路 寄存器计数器 计算机 显示执行辨 向 电 路 传 感 器 的 输 出 多 数 为 正 弦 波 信 号 ， 需 先 经 放 大 、 整 形 后 变 成数 字 脉 冲 信 号 。 但 在 多 数 情 况 下 ， 为 提 高 分 辨 率 ， 常 采 用 细 分 电路 使 传 感 器 信 号 每 变 化 1/n个 周 期 计 一 个 数 ， 其 中 n称 为 细 分 数 。辨 向 电 路 用 于 辨 别 被 测 量 的 变 化 方 向 。 当 脉 冲 信 号 所 对 应 的 被 测量 不 便 读 出 和 处 理 时 ， 需 进 行 脉 冲 当 量 变 换 。 计 算 机 可 对 信 号 进行 复 杂 的 运 算 处 理 ， 并 将 结 果 直 接 送 去 显 示 或 打 印 输 出 ， 或 求 取控 制 量 去 控 制 执 行 机 构 。 传 感 器传 感 器传 感 器 采 样 /保 持采 样 /保 持 多路模拟开关 控 制 器A/D 缓 冲 器 总线A/D 总线 传 感 器 多路模拟开关 总线放 大 采 样 /保 持控 制 器 A/D采 样 /保 持 A/D采 样 /保 持 A/D采 样 /保 持 A/D 总线传感器输入 并行输入口a) b)c) d). . . . . . 三 态缓 冲 器 开 关 地 址 输 入 端开 关 控 制 与 驱 动 电 路选 通 信 号5模拟输入通道 7862431 S0S4S6S7 S5 S1S2S3 A/D转 换 器. AD7501A 2译 码 驱 动电 平 转 换 电 路(-15V)(+15V) OUT S1地 V SSV DD S2 321 GNDV SS15A 1A 016 ENV DD S114EN A 1A 2 A 0 87654 11S8 S7OUT1213 S2 S6 S510S3 S4 9 上 图 是 AD7501型 多 路 模 拟 开 关 集 成 芯 片 的 管 脚 功能 图 ， 这 是 具 有 8路 输 入 通 道 、 1路 公 共 输 出 的 多 路 开 关CMOS集 成 芯 片 。 由 三 个 地 址 线 （ A0、 A1、 A2） 的状 态 及 EN端 来 选 择 8个 通 道 之 中 的 一 路 ， 片 上 所 有 的 逻辑 输 入 端 与 TTL/DTL及 CMOS电 路 兼 容 。 其 真 值 表 如下 : VFUcui N1 C N2 0u VFUcui N1 C N2 0u 全 队 列 数 据 求 累 加 和修 改 队 尾 指 针新 值 放 入 队 尾 冲 去 旧 值返 回求 平 均 值采 样 一 次入 口 o00ooi udtduudtduRCuiRu )1()()( nYtnXttnY t )t/(t )1()1()()( nYnXnY ttfC 2)1(221 返 回累 加 到 Y (n )中计 算 （ 1 ） Y (n 1 )计 算 X (n ),暂 存 于 Y (n )中将 已 有 输 出 作 为 上 次 输 出 Y (n 1 )取 新 采 样 值 X (n ) 入 口 0 b)xiu x 0 c)uixxia) 0u d)y=x x 微 型 计 算机 /处 理 器传 感 器 及 其 调 理 电 路x A/D u y=x niniiii uuuux .)( 2210 ),( )()( 10 222102 11 naaaFN nnN i iiiii iii xuauauaaxux 最 小 值 0), 010 a aaaF n（ 0), 110 a aaaF n（ 0), 10 n na aaaF （ 检测及放大电路多路开关U零 信 号 输 入基 准 信 号 RUi被 测 信 号 . A/D 微型机 检测及放大电路多路开关U零 信 号 输 入基 准 信 号 RU i被 测 信 号 . A/D 微型机 RR Uax axU ii 00