二章节检测与传感器.ppt

1、二章节检测与传感器100%maxFSyL xyS0%100FSmyHH100%FSmRyR 1322nyyyiFSR32411.标 尺 光 栅 2.指 示 光 栅3.光 电 元 件 4.光 源ddffddBffddW/2WddW/2指示光栅标尺光栅WWB2sin2U0UW/2oUm2W3W/2WxWxUUUm2sin04lcos360cos2ssKUTxKUUosin360sin2ccKUTxKUUosincos222csKUKUUUUTxTx2360)(otmsUUsintUUmccos222UUU)sin(sincoscossintKUtKUtKUmmmTxo360tmUUssinsint

2、mUUcsincostKUUUUmsin)sin(222输 出 信 号励 磁 电 源654S S3N NS SS7N N1SNN200a bxtxUUsin2sin0 xUU2sin01xUU2cos02txUUcos2sin01txUUsin2cos02txUU2sin0 Z12ZDD21UD13U24DZ3U3Z4tUUmsin1tUUmcos2)cos()90sin(sin213tkUkUkUUmocos1sin13kkUU3DZ2U11DZ43D24DU3Z1Z1 1 0 00 0 1 10 1 0 10 1 1 00 1 1 10 1 0 01 0 1 01 0 0 11 0 0 0

3、1 0 1 11 1 1 10 0 0 10 0 1 00 0 0 01 1 1 01 1 0 11 1 0 00 0 1 10 1 0 10 1 1 00 1 1 10 1 0 01 0 1 01 0 0 11 0 0 01 0 1 11 1 1 10 0 0 10 0 1 00 0 0 01 1 1 01 1 0 11 0 0 10 1 1 11 1 1 10 1 0 00 1 0 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 0 1 01 0 1 10 0 0 10 1 1 00 0 1 00 0 1 00 0 1 10 0 0 01 0 0 00 1 0 01 1 0 11 1 1

4、111101 0 1 01 1 0 01 0 1 00 1 1 10 1 1 00 0 1 00 0 1 11 0 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 00 0 0 1MI0RLV0 x00ett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tZNn60tItimsin)(0I交 流电 源直 流电 源加 法 器跟 随 器跟 随 器i(t)xd xd t减法器低通滤波器放大器UvkIUv02应变片m悬臂梁Z(t)0Z(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m4 2 3241C12Ca)PPb)P1R4R2R4R1R2RR3R

5、3Pc)RR1R3A1RD R3R42B4R2CR1RR2R4(R)(R)R13bR43lhAR1PD3RR2CBEbhPL26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，常采用细分电数字脉冲

6、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路使传感器信号每变化1/n个周期计一个数，其中个周期计一个数，其中n称为细分数。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

7、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7862431S0S4S6S7S5S1S2S3A/D转 换 器.A D 7501A2译 码 驱 动电 平 转 换 电 路(-15V)(+15V)O U TS1地VSSVD DS2321G N DVSS15A1A016E NVD DS114E NA1A2A08765411S8S7O U T1213S2S6S510S3S49 上图是上图是AD75

8、01型多路模拟开关集成芯片的管脚功型多路模拟开关集成芯片的管脚功能图，这是具有能图，这是具有8路输入通道、路输入通道、1路公共输出的多路开关路公共输出的多路开关CMOS集成芯片。由三个地址线（集成芯片。由三个地址线（A0、A1、A2）的状）的状态及态及EN端来选择端来选择8个通道之中的一路，片上所有的逻辑个通道之中的一路，片上所有的逻辑输入端与输入端与TTL/DTL及及CMOS电路兼容。其真值表如下电路兼容。其真值表如下:VFUcuiN1CN20uVFUcuiN1CN20u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

9、一 次入 口o00ooiudtduudtduRCuiRu)1()()(nYtnXttnYt)t/(t)1()1()()(nYnXnYttfC2)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0b)xiux0c)uixxia)0ud)y=xx 微型计算机/处理器传感器及其 调理电路xA/Duy=xniniiiiuuuux.)(2210),()()(1022210211naaaFNnnNiiiiiiiiixuauauaaxux最小值0),010aaaaFn（0),110aaaaFn（0),10nnaaaaF（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RUi被 测 信 号.A/D微型机RRUaxaxUii00