传感器的信号处理:传感器前级信号处理

2021/11/12 11:55 · 传感器知识资讯 ·  · 传感器的信号处理:传感器前级信号处理已关闭评论
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传感器的信号处理:传感器前级信号处理传感器所感知、检测、转换和传递的信息表现形式为不同的电信号。传感器输出电信号的参量形式可分为电压输出、电流输出和频率输出。其中以电压输出型为最多,在电流输出和频率输出传感器当中,除了少数直接

传感器的信号处理:传感器前级信号处理  第1张

传感器的信号处理:传感器前级信号处理

  传感器所感知、检测、转换和传递的信息表现形式为不同的电信号。传感器输出电信号的参量形式可分为电压输出、电流输出和频率输出。其中以电压输出型为最多,在电流输出和频率输出传感器当中,除了少数直接利用其电流或频率输出信号外,大多数是分别配以电流一电压变换器或频率一电压变换器,从而将它们转换成电压输出型传感器。
  测量放大器
  在许多检测技术应用场合,传感器输出的信号往往较弱,而且其中还包含工频、静电和电磁耦合等共模干扰,对这种信号的放大就需要放大电路具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪声和高输入阻抗。习惯上将具有这种特点的放大器称为测量放大器或仪表放大器。
  图1为三个运放组成的测量放大器,差动输入端V1和V2分别是两个运算放大器(A1、A2)的同相输入端,因此输入阻抗很高。采用对称电路结构,而且被测信号直接加入到输入端上,从而保证了较强的抑制共模信号的能力。A3实际上是一差动跟随器,其增益近似为1。图2为AD522典型接法。

  当模拟式传感器将非电物理量转换成电量,并经放大、滤波等一系列处理后,需经模/数变换将模拟量变成数字量,才能送入计算机系统。模/数转换过程包括信号的采样/保持、多路转换(多传感器输入时)、A/D处理等过程。
  传感器信号的采样/保持
  在对模拟信号进行模数变换时,从启动变换到变换结束的数字量输出,需要一定的时间,即A/D转换器的孔径时间。当输入信号频率提高时,由于孔径时间的存在,会造成较大的转换误差;要防止这种误差的产生,必须在A/D转换开始时将信号电平保持住,而在A/D转换结束后又能跟踪输入信号的变化,即对输入信号处于采样状态。能完成这种功能的器件叫采样/保持器,从上面分析也可知,采样/保持器在保持阶段相当于一个“模拟信号存储器”。
  在模拟量输出通道,为使输出得到一个平滑的模拟信号,或对多通道进行分时控制时,也常使用采样/保持器。

传感器的信号处理:传感器前级信号处理  第2张

传感器的信号处理:传感器技术与传感器信号处理.pdf

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传感器技术及其信号处理方法
第一章 传感器概述
1.1 传感器技术基础
传感器 (sensor)是一种把物理量转换成电信号的器件。可以说,传感器代表了物理
世界与电气设备 (如计算机)世界接口的一部分。 这种接口的另一部分由把电信号转换
成物理量的执行器( actuator)表示。
为什么我们这么关心这个接口?近年来, 电子行业拥有了巨大的信息处理能力。 其
中最明显的例子是个人计算机。 此外,价格低廉的微处理器的使用对汽车、 微波炉、玩
具等嵌入式计算产品的设计产生了重大影响。最近几年,使用微处理器进行 功能控制
的产品越来越多。 在汽车行业, 为满足污染限制要求必须利用微处理器的这种信息处理
能力。而在其他行业,这种能力又带来了降低产品成本、提高产品性能的优势。
所有这些微处理器都需要输人电压以接收指令和数据、因此,随着廉价微处理 器
的出现,传感器在各种产品中的应用也越来越多。 此外, 由于传感器输出的是电 信号,
因而传感器也就能够按电子没备的描述方式来插述。同电子产品数据手册一 样,很多
传感器数据手册也都遵照某种格式撰写。 然而, 目前存在很多种格式, 而且传感器规格
说明的国际标准还没有制订, 这样, 传感器系统设计师就会遇到对同一传感器性能参数
存在不同的解释, 这常常令人混淆。 这种混淆并非由于这些术语的含义无法理解, 而是
在于传感器界不同的人群习惯于使用不同的术语,认识到这一点至关重要。
1.1.1 传感器数据手册
为了解决上述术语使用的差异向题, 有必要首先命绍数据手册的功用, 数据手册主
要是一份营销文件, 用来突出某一传感器的优点, 強调其潜在的应用, 但是有可能忽视
该传感器的不足。 很多情况下, 传感器是设计用来满足特定用户的特定性能要求的, 而
数锯手册就集中了该用户最感兴趣的性能参数。 这种情况下, 传感器制造商和客户就有
可能越来越习惯于使用某种约定的传感器性能参数定义, 而这种定义却未必通用, 这样,
这种传感器未来的新用户必须认清这种情形以便恰当地理解这些参数。 人们常常遇到不
同的定义。此外,大多数传感器数据手册都缺少对特定应用有用的信息。
1.1.2 传感器性能特征定义
下面是一些较重要的传感器性能特征。
1.传递函数

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传递函数表示物理输入信号与电瑜出信号之间的函数关系。 通常, 这种关系以输入
输出信号关系图来表示, 具体的关系构成了对传感器性能特点的完整描述。 对需逐个较
准、价格昂贵的传感器,可以采用厂方出具的校准曲线形式。
2.灵敏度
灵敏度按照输入物理信号与输出电信号之间的关系定义。 通常, 它就是电信号微小
变化量与物理信号微小变化量之比。 这样,灵敏度可以用传递函数关于物理信号的导数
表示。灵敏度单位通常为伏特

传感器的信号处理:传感器的信号处理及接口

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传感器的信号处理及接口
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《传感器的信号处理及接口》是科学出版社1989年出版的图书,作者是程道喜。
书 名
传感器的信号处理及接口
作 者
程道喜
ISBN
出版时间
1989年
目录
1
内容简介
2
图书目录
传感器的信号处理及接口内容简介
编辑
语音
本书是半导体敏感器件及其应用丛书之一.这套丛书系统地介绍了各类半导体敏感器件的原理、设计、工艺、测试等方面的内容,并说明了半导体器件与传感器在信息摄取、检测、控制处理等方面的实际应用.本书综述了传感器的原理、特点及用途,详尽地论述了传感器信号的处理、转换、传送以及传感器与微型机的接口系统的各种问题,讨论了传感器信号的计算机预处理方法,同时给出了大量实用电路、实用接口、实用软件以及传感器和微型机应用系统的实例.本书可供从事传感器和微型机应用、自动控制、测量仪器和测试技术等工作的科研人员、工程技术人员参考,也可作为大专院校有关专业的教学参考书.
[1]
传感器的信号处理及接口图书目录
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目录绪论第一章 传感器技术基础第二章 传感器的接口电路和模拟信号的处理第三章 数据变换系统第四章 数字接口第五章 传感器信号的计算机处理第六章 传感器与微型机在生产过程中的应用参考文献
[1]
词条图册
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参考资料
1.

传感器的信号处理及接口
.科学文库[引用日期2020-07-08]

传感器的信号处理:传感器的特点有哪些 大量实时数据分析处理

引言:传感器是一种能够感知和检测某一物体信息,并能学习、判断和处理信号的功能,具有通信和管理功能的设备。传感器是将物理现象转换为电信号的换能器。文章将简单介绍智能传感器的特点与应用的相关知识。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化和网络化。传感器不仅促进了传统产业的转型和升级,而且可能建立新的产业,可以说传感器是现代信息技术的重要组成部分。在传统意义上,传感器的输出大多是模拟信号。不具备信号处理和联网功能。它需要连接到特定的测量仪器来完成信号处理和传输功能。
传感器作为一种仪器被引入,用于检测物理质量,例如温度、光以及声音等,并以简单的格式发送输出以供用户轻松阅读。传感器将它们转化为有用的形式。如果校准完美,传感器就是太精确的仪器。下文将主要介绍智能传感器的特点与应用。
智能传感器的特点
智能传感器通过自动调零和去零,标准参考实时自动对比系统整体校准,非线性系统误差,大量实时数据分析处理,杜绝偶然误差的影响,保证精度一种智能传感器。智能传感器系统还会自动补偿因零漂而引起的工作特性和环境参数的变化,如漂移引起的环境温度、系统电源电压波动等;能自动变换测量参数范围,实时自检系统,分析数据的合理性,自动异常情况分析。
传感器的特点有哪些
高信噪比和高分辨率,智能传感器具有数据存储、记忆和信息处理功能,通过数字滤波和相关分析,可以去除输入数据中的噪声,自动提取有用数据;通过数据融合,神经网络技术可以消除交叉敏感条件下许多参数的影响。
适应性强,智能传感器具有判断、分析和处理功能。能够根据系统的运行情况,决定各个部件的供电和数据传输速率,使系统工作在不错的低功耗状态,优化传输效率。
具更高的性价比,智能传感器具有高性能,不像传统传感器技术那样通过追求完美,传感器本身在传感器设计和调试的各个环节,精心制作的“工艺品”来获得,而是通过计算机和微处理器和微芯片的结合,采用集成电路技术和廉价而强大的软件来实现,因此具有很高的性价比。
智能传感器应用有哪些
智能传感器技术已被用于各种环境中的监测和控制机制,包括智能电网、洪水和水位监测系统、环境监测、交通监测和控制、人工照明节能以及远程系统监测和设备故障等。
无线传感器:其可以植入人体,实时检测组织、肌肉和神经。无线传感器在工业、农业、军事、航空、建筑、医疗、环保等领域的应用越来越广泛。例如无线温湿度传感器、无线压力传感器、无线温度传感器、无线气体传感器、无线液位传感器等。
传感器的特点有哪些
复合触摸传感器:目前,机器人的触摸传感器大多只有力传感器,因此只能检测物体的硬度和质地,这使得机器人识别外部物体的准确率不高。但如果结合传统的功率传感器,复杂的触摸传感器可以帮助机器人识别物体的成分。其可用于产生热量、导电和非导电织物和热敏电阻。
文章主要介绍了传感器的特点有哪些,浏览文章可以了解到传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化和网络化。传感器不仅促进了传统产业的转型和升级,而且可能建立新的产业,可以说传感器是现代信息技术的重要组成部分。
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