模拟和数字传感器和转换器
时间:2024-11-11 17:37:11
模仿传感器发生继续的输入旌旗灯号或电压,平日与被丈量的量成反比。温度、速率、压力、位移、应变等物理量都是模拟量,由于它们本质上往往是继续的。比方,能够应用温度计或热电偶丈量液体的温度,温度计或热电偶在液体加热或冷却时继续呼应温度变迁。 用于发生模仿旌旗灯号的热电偶
模仿传感器往往会发生随时候安稳、继续变迁的输入旌旗灯号。这些旌旗灯号的值每每异常小,从几微伏 (uV) 到几毫伏 (mV),是以需求某种方式的缩小。
那末丈量模仿旌旗灯号的电路平日呼应飞快和/或精度低。另外,经由过程应用模数转换器或 ADC,能够将模仿旌旗灯号轻松转换为数字范例旌旗灯号,以便在 体系中应用。
数字传感器
顾名思义,数字传感器发生离散的数字输入旌旗灯号或电压,它们是被测量量的数字暗示。数字传感器发生逻辑“1”或逻辑“0”(“ON”或“OFF”)方式的二进制输入旌旗灯号。这意味着数字旌旗灯号仅发生离散(非继续)值,这些值能够作为单个“位”输入(串行传输)或经由过程组合这些位以发生单个“字节”输入(并行传输)。 用于发生数字旌旗灯号的
在上面的简略示例中,旋转轴的速率是经由过程应用数字 LED/光电检测器传感器来丈量的。流动到旋转轴(比方,机电或机器人轮)的圆盘在其设想中拥有许多通明槽。当圆盘以轴的速率扭转时,每一个槽顺次经由传感器,发生代表逻辑“1”或逻辑“0”电平的输入脉冲。
这些脉冲被发送到计数器的寄存器,最初发送到输入显示器以表现轴的速率或转数。经由过程增添圆盘内的槽或“窗口”的数目,轴的每转可发生更多的输入脉冲。如许做的好处是,因为能够检测扭转的分数,是以能够完成更高的分辨率和精度。那末这类范例的传感器装配也能够用于地位操纵,其中盘槽之一代表参考地位。
与模仿旌旗灯号相比,数字旌旗灯号或数目拥有异常高的精度,而且能够以异常高的时钟速率举行丈量和“采样”。数字旌旗灯号的精度与用于暗示测量量的位数成正比。比方,应用 8 位处理器,将发生 0.390% 的精度(256 分之一)。应用 16 位处理器时,准确度为 0.0015%(65,536 分之一),即准确度的 260 倍。因为数字量的控制和处置速率非常快,比模仿旌旗灯号快数百万倍,是以能够坚持这类精度。
在大多数情况下,传感器而且更详细地模仿传感器平日需求内部电源以及某种方式的额定的旌旗灯号缩小或滤波,以便发生可以或许被丈量或应用的适宜的电信号。在单个电路中完成放大和滤波的一种非常好的要领是应用后面提到的 。