傳感器信號調理電路(04-100)
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熱電耦接口電路
本文引用地址：http://www.104case.com/article/80874.htm熱電偶根據兩個不同金屬線結點之間的溫度差提供電壓信號。熱電偶溫度傳感器具有一個感測端(金屬A/金屬B連接端)和一個參考端(金屬A和金屬B與銅導線連接端)。冷端參考溫度與熱電偶信號一道進行控制和測量。熱電偶具有大約10mV/℃~80mV/℃的小信號電平范圍和小的源阻抗。配置成差分放大器的單放大器(圖5)把信號放大到ADC輸入所需的電平。差分放大器增益為：
AV=xR/R
其中x是電阻比，它決定增益。差分配置有助于抑制熱電偶線的共模拾取。放大器應具有低失調電壓和低失調電壓漂移。
信號調理系統的最后級——ADC
信號調理系統的基本目標是盡可能快速、完整和便宜地把模擬傳感器數據變換為數字形式，此任務就落在ADC身上。所用ADC的類型由一系列參數決定。這包括所需的分辨率(位數)、速度(數據吞吐率)、ac或dc信號輸入、精度(dc和ac)、等待時間(取樣周期開始和第一個有效數字輸出之間的時間)和電源電平。在輸出端(接口到微控制器或數字信號處理器)的重要參數包括串行或并行、處理器的輸入電壓電平、有效的電源電壓和功耗考慮。
大多數信號調理應用采用逐次逼近(SAR)或積分型ADC。這兩種ADC能很好地處理dc信號，而SAR型ADC對快速ac信號能提供更好的支持(表2)。SAR轉換器是所有ADC中最通用的，這種轉換器把高分辨率(高達16位)和高吞吐能力結合在一起。
積分ADC具有長操作時間，這是因為所用轉換方法的原因，但通過信號平均使其具有噪音低的特點。對于中頻ac信號，D-S轉換器是最好的選擇，因為它們具有高分辨率和高精度。D-S轉換器分辨率高達24位，但以降低速度為代價，其等待時間非常長。其他兩類ADC—流水線和分段ADC是高速器件，非常適合用于轉換高頻ac信號。■
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