檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理
信號(hào)調(diào)理在檢測(cè)系統(tǒng)中的作用是對(duì)傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行檢波、 轉(zhuǎn)換、濾波、放大等,以方便檢測(cè)系統(tǒng)后續(xù)處理或顯示。例如,工程上常見的熱電阻型數(shù)字溫度檢測(cè)(控制)儀表其傳感器 Pt100 輸出信號(hào)為熱電阻值的變化,為便于后續(xù)處理,通常需設(shè)計(jì)一個(gè)四臂電橋,把隨被測(cè)溫度變化的熱電阻阻值轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào);由于信號(hào)中往往夾雜著 50Hz 工頻等噪聲電壓,故其信號(hào)調(diào)理電路通常包括濾波、放大、線性化等環(huán)節(jié)。需要遠(yuǎn)傳的話, 通常采取 D/A 或 V/I 電路獲得的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 4~20m A 電流信號(hào)后再進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送。檢測(cè)系統(tǒng)種類繁多,復(fù)雜程度差異很大,信號(hào)的形式也多種多樣, 各系統(tǒng)的精度、 性能指標(biāo)要求各不相同, 它們所配置的信號(hào)調(diào)理電路的多寡也不盡一致。 對(duì)信號(hào)調(diào)理電路的一般要求是:(1) 能準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換、穩(wěn)定放大、可靠地傳輸信號(hào);(2) 信噪比高,抗干擾性能要好。
檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)處理
信號(hào)處理模塊是現(xiàn)代的檢測(cè)儀表、 檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和各種控制的環(huán)節(jié), 其作用與功能和人的大腦相類似。 現(xiàn)代的檢測(cè)儀表、 檢測(cè)系統(tǒng)中的信號(hào)處理模塊通常以各種型號(hào)的單片機(jī)、 微處理器為主要來構(gòu)建, 對(duì)高頻信號(hào)和復(fù)雜信號(hào)的處理有時(shí)需增加數(shù)據(jù)傳輸和運(yùn)算速度快、 處理精度高的用高速數(shù)據(jù)處理器( DSP)或直接采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。當(dāng)然由于檢測(cè)儀表、檢測(cè)系統(tǒng)種類和型號(hào)繁多,被測(cè)參量不同、檢測(cè)對(duì)象和應(yīng)用場(chǎng)合不同,用戶對(duì)各檢測(cè)儀表的測(cè)量范圍、測(cè)量精度、 功能的要求差別也很大。對(duì)檢測(cè)儀表、檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)處理環(huán)節(jié)來說,只要能滿足用戶對(duì)信號(hào)處理的要求,則是愈簡(jiǎn)單愈可靠、成本愈低愈好。
檢測(cè)系統(tǒng)相關(guān)介紹
對(duì)一些容易實(shí)現(xiàn)、 傳感器輸出信號(hào)大, 用戶對(duì)檢測(cè)精度要求不高、 只要求被測(cè)量不要超過某一上限值,一旦越限, 送出聲 ( 喇叭或蜂鳴器 ) 、光 ( 指示燈 ) 信號(hào)即可的檢測(cè)儀表的信號(hào)處理模塊, 往往只需設(shè)計(jì)一個(gè)可靠的比較電路, 比較電路一端為被測(cè)信號(hào), 另一端為表示上限值的固定電平; 當(dāng)被測(cè)信號(hào)小于設(shè)定的固定電平值,比較器輸出為低,聲、光報(bào)警器不動(dòng)作, 一旦被測(cè)信號(hào)電平大于固定電平, 比較器翻轉(zhuǎn), 經(jīng)功率放大驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器、 指示燈動(dòng)作。 這種簡(jiǎn)單系統(tǒng)的信號(hào)處理就很簡(jiǎn)單,只要一片集成比較器芯片和幾個(gè)分立元件就可構(gòu)成。但對(duì)于像熱處理爐的爐溫檢測(cè)、 控制系統(tǒng)來說,其信號(hào)處理電路將大大復(fù)雜化。 因?yàn)闊崽幚頎t爐溫測(cè)控系統(tǒng), 用戶不僅要求系統(tǒng)高精度地實(shí)時(shí)測(cè)量爐溫,而且需要系統(tǒng)根據(jù)熱處理工件的熱處理工藝制定的時(shí)間一溫度曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)控制( 調(diào)節(jié) ) 。
檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)壓電源
一個(gè)檢測(cè)儀表或檢測(cè)系統(tǒng)往往既有模擬電路部分,又有數(shù)字電路部分,通常需要多組幅值大小要求各異但均需穩(wěn)定的電源。這類電源在檢測(cè)系統(tǒng)使用現(xiàn)場(chǎng)一般無法直接提供,通常只能提供交流 220 V 工頻電源或 +24V 直流電源。檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者需要根據(jù)使用現(xiàn)場(chǎng)的供電電源情況及檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部電路的實(shí)際需要,統(tǒng)一設(shè)計(jì)各組穩(wěn)壓電源,給系統(tǒng)各部分電路和器件分別提供它們所需穩(wěn)定電源。