A. 设计开始阶段:选择传感器
传感器可按被测物理量分成温度传感器(如热电偶、电阻温度检测器(RTD)和电热调节器)、压力或力传感器(如应变仪)、溶液酸碱度传感器(如pH电极),以及光检测器(如用来测量光密度的PIN光敏二极管)。传感器可以进一步分成有源传感器和无源传感器。有源传感器需要外部激励源(电压源或电流源),无源传感器自身可产生输出电压而无需外部激励。常用的有源传感器有RTD、电热调节器和应变仪等,常用的无源传感器有热电偶和PIN二极管等。为确定必须满足哪些指标才能与传感器连接,设计者必须考虑以下基本的传感器特性。 [imga]../../upload/2006/11/06/131916.gif[/imga] 图1
信号源阻抗:
高信号源阻抗:高于100kΩ
低信号源阻抗:低于100Ω
输出信号电平:
高信号电平:满量程电平高于500mV
低信号电平:满量程电平低于100mV
动态范围:
指传感器产生的可测输出信号的范围。动态范围与所使用的传感器类型有关。
B. 放大器的作用
除提供直流信号增益外,放大器还对来自传感器的信号进行缓存和调整,然后将其发送到ADC进行模数转换。放大器有两个关键的作用,其一是按照传感器的特性向传感器提供合适的接口,其二是按照ADC所表现出的负载特性连接到ADC,这些特性包括放大器和ADC之间的接线距离、容性负载效应和ADC的输入阻抗。