99福利视频网址_国产成人精品视频播放擁有海量影視資源_同城啪啪夜约_中文字幕人妻被公上司喝醉_亚洲有码 中文字幕_五月月色开心婷婷久久合_亚洲国产尤物av尤物在线_日本看片在线看免费_国产乱对白刺激对白_我故意没有穿内裤坐公车让人吊

13802371696
13902699410

公司新聞

光電傳感器混合信號調(diào)理電路的設(shè)計

作者:   發(fā)布時間:2014/6/27 10:20:19   瀏覽次數(shù):2616

光電傳感器混合信號調(diào)理電路的設(shè)計
壓阻式光電傳感器應(yīng)用于很多場合,其典型滿量程輸出為mV級,因此,需要采用增益級和其他信號處理電路。設(shè)計采用經(jīng)典的三運放組成儀表放大電路實現(xiàn)模擬信號的放大輸出及歸一化,使用AVR單片機(jī)對模擬信號進(jìn)行采樣處理,通過RS232通信電路實現(xiàn)下位機(jī)與上位機(jī)的通訊,并且通過上位機(jī)對多路開關(guān)量進(jìn)行設(shè)置。
1電路硬件設(shè)計
光電傳感器混合信號調(diào)理電路包括模擬部分和數(shù)字部分。模擬電路包含:恒流源電路、放大電路和濾波電路。其中,恒流源電路為光電傳感器供電;放大電路對傳感器的輸出信號進(jìn)行放大并歸一化;濾波電路抑制放大輸出信號中的干擾。數(shù)字電路包括開關(guān)量控制電路和RS232通信電路,RS232通信電路主要用于下位機(jī)與上位機(jī)的通信。
1.1恒流源電路設(shè)計
用恒流源供電時,由于采用的傳感器具有靈敏度溫度自補償功能,無需外加電路補償,簡化了電路,節(jié)省了成本。圖中c點電壓v是穩(wěn)定的電壓,由運放的“虛短、虛斷”原理可知:B點電壓VB=VC,則給傳感器供電的電流激勵I(lǐng)=VB/R。需要注意的是,運算放大器的負(fù)載包含傳感器電阻橋和電阻R,其中電阻橋l、3端所對應(yīng)的阻值很大,同時電阻橋的電阻值隨溫度而改變,因此這兩端的壓降也會很大,再加上R的壓降后會更大,因此運算放大器輸出電壓的最大幅值必須足夠大。
1.2運算放大電路設(shè)計
儀表放大器具有高輸入阻抗、低輸出阻抗、高共模抑制比。通常,由集成運算放大器構(gòu)成的儀表放大器價格較低,適應(yīng)性較寬;單片式結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)時已經(jīng)調(diào)整到很高的精度,但是價格比較昂貴。為了降低成本,采用三運放儀表運算放大電路。
在使用三運放儀表運算放大器時,注意以下3點問題:
(1)這種結(jié)構(gòu)放大差模信號,抑制共模信號。兩級電路之間的中間節(jié)點承載著大約一半差分信號與共模信號之和的電
荷量,須確保這個信號處于運放的工作范圍之內(nèi)。當(dāng)改變輸入電壓的共模成分時,如果看到類似于飽和的現(xiàn)象,則應(yīng)首先檢查這里。
(2)流過R4的電流。當(dāng)把儀表放大器的增益設(shè)置得很高時,凡會很小,這意味著當(dāng)差分電壓很大的時候,R4上產(chǎn)生的電流也會相當(dāng)大。需要檢查這種情況對系統(tǒng)是否有負(fù)面作用。
(3)反饋通路中存在電容。反饋通路的走線應(yīng)盡可能短,反饋通路中過大的電容在高頻時會使共模抑制比性能降低。
1.3濾波電路設(shè)計

光電傳感器混合信號調(diào)理電路的設(shè)計
干擾抑制包括RC濾波電路以及軟件編寫的數(shù)字濾波。RC濾波電路是為了抑制廣譜噪聲和模數(shù)轉(zhuǎn)換前的抗混疊噪
聲;而軟件編寫的數(shù)字濾波是為了使單片機(jī)的采集信號更準(zhǔn)確。RC濾波電路采用二階RC有源低通濾波電路,RC有源濾波器的諧振頻率可由RC網(wǎng)絡(luò)任意設(shè)定,網(wǎng)絡(luò)的損耗由運算放大器補償。
電路同時引入了正反饋和負(fù)反饋,當(dāng)U1信號頻率趨于0時,由于C1的電抗趨于無窮大,正反饋很弱;當(dāng)U1信號頻率趨于無窮大時,由于C2的電抗趨于O,UP趨于0。因此只要正反饋引入得當(dāng),就能在f=fo時,使電壓放大倍數(shù)數(shù)值增大,又不會因正反饋過強而產(chǎn)生自激振蕩。Q決定了濾波器的幅頻特性。當(dāng),>fo時,幅頻特性曲線下降斜率為-40 dB/十倍頗。應(yīng)用該電路,可以有效地濾除電路中的噪聲。
為了避免模數(shù)轉(zhuǎn)換時可能出現(xiàn)的脈沖干擾和誤差,應(yīng)用了數(shù)字濾波技術(shù)。數(shù)字濾波技術(shù)所使用的方法有:算術(shù)平均值法和中值濾波法,編寫程序時,把這兩種方法結(jié)合起來使用,既可以對隨機(jī)干擾信號進(jìn)行濾波,也能防止突發(fā)的脈沖干擾,達(dá)到了良好的濾波效果。
1.4 RS232通信電路設(shè)計
RS232通信是PC機(jī)與單片機(jī)用2根線方式進(jìn)行全雙工異步通訊。由于AVR單片機(jī)輸入輸出電平為TTL電平,PC機(jī)配置的是RS232標(biāo)準(zhǔn)串行接口,二者電氣規(guī)范不一致,因此必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。MAX232芯片是一種新類型的電平轉(zhuǎn)換器,僅需+5V電源供電。這種電平轉(zhuǎn)換器可將2路TTL電平轉(zhuǎn)換成RS232電平,也可將2路RS232電平轉(zhuǎn)換成TTL電平。
1.5開關(guān)控制電路設(shè)計
開關(guān)量控制電路是根據(jù)傳感器的信號大小,打開相應(yīng)的開關(guān),如圖6所示。由于單片機(jī)上電具有一定的延時,在剛上電時無法馬上輸出電平控制開關(guān)量,為改進(jìn)這個缺點,加入了CMOS反相管控制開關(guān)量,CMOS反相管能在上電時馬上工作。
2軟件設(shè)計
軟件分2部分:單片機(jī)程序和上位機(jī)串口通訊程序。單片機(jī)程序要完成上電初始化、數(shù)字濾波、ADC采集、開關(guān)量控制和與上位機(jī)的通訊。上位機(jī)將設(shè)定的開關(guān)量通過RS232電路傳給單片機(jī),并保存在EEPROM中,傳感器輸出的壓力值經(jīng)過混合信號調(diào)理電路放大以及歸一化后,單片機(jī)對其進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,將轉(zhuǎn)換得到的結(jié)果與EEPROM中的值比較,根據(jù)結(jié)果所在的開關(guān)閾值范圍,打開相應(yīng)的開關(guān)量。
上位機(jī)串口通訊程序?qū)崿F(xiàn)開關(guān)量的設(shè)定功能。通訊過程中數(shù)據(jù)都是以字符型進(jìn)行傳輸,這樣就能避免控制字符和數(shù)據(jù)的重復(fù),使通訊更安全。上位機(jī)的程序是用Visual C++提供的MFC編寫,MFC中的MSComm控件通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù),為應(yīng)用程序提供串行通訊功能。

東莞市中昊自動化科技有限公司是國外各大知名品牌的一級代理商,產(chǎn)品包括:激光傳感器,光電傳感器,接近傳感器,壓力傳感器,視覺傳感器,電感式接近傳感器,耐高溫接近傳感器,電容式接近傳感器,安全防爆磁性開關(guān),模擬量線性位移,液位傳感器,斷絲檢測器,熱金屬檢測器,色標(biāo)傳感器,光纖傳感器,安全光幕,超聲波傳感器,旋轉(zhuǎn)編碼器,光電編碼器,雙編開關(guān),繼電器,開關(guān)電源,隔離變送器,接近傳感器,光電傳感器,位移傳感器,顏色傳感器,光電眼,光電檢測器,顏磁接近傳感器,磁傳感器,磁性開關(guān),防爆接近傳感器,leuze傳感器,威格勒傳感器,格威姆接近傳感器,磁體,電磁體,觸頭等產(chǎn)品。

標(biāo)簽:
光電傳感器

網(wǎng)址:
notedseed.com.cn

光電傳感器混合信號調(diào)理電路的設(shè)計


本文地址:http://notedseed.com.cn/news/938.html

本文來源:東莞市中昊自動化科技有限公司


版權(quán)所有 ©2015 東莞市中昊自動化科技有限公司 notedseed.com.cn 粵ICP備08112929號

主營產(chǎn)品:勞易測傳感器、西方溫控器、壓力傳感器、威格勒傳感器、格威姆GOVEEMOR、邁思肯MICROSCAN、博德壓力傳感器