信号调理器

概述:用于信号源和读出设备之间的信号调理器件，如衰减器、前置放大器、电荷放大器以及对传感器或放大器进行非线性补偿的电平转换器件。

典型应用1:内置IC压电加速度传感器和采集显示设备之间的通信:ICP压电加速度传感器需要恒流源供电，典型值为:24VDC 、4mA ，而不是电子仪器通常具备的恒压源供电。ICP传感器输出的与振动加速度成正比的交流信号是叠加在一输出偏压上(8-12V)，而不是通常意义上的以地为参考点。由于上述两大特点，ICP 压电加速度传感器不能直接使用，必须经由信号调理器供电和信号处理后才可以和采集显示设备通信。

信号调理器技术指标: 1) 通道数 2-16

2) 恒流供电电流 4mA

3) 恒流供电电压 24V DC

4) 增益: 根据用户要求 可在 1-100 之间定做 默认值为 1

5) 高频上限 :根据用户要求 可在 1-100kHz之间定做 默认值为 30kHz

6) 低频下限 :0.08Hz

7) 供电电压 :DC 24V (配套电源适配器AC220V --24VDC )

8) 工作温度 :-10 +40℃

9) 工作湿度 :≤85%

典型应用2:XP系列信号调理器 (一进一出，一进二出)是在自动化控制系统中对各种工业信号变送、转换、隔离、传输、运算的仪表，可与各种工业传感器配合，取回参数信号，隔离变送传输，满足用户本地监视远程数据采集的需求。广泛应用于机械、电气、电信、电力、石油、化工、钢铁、污水处理、楼宇建筑等领域的数据采集、信号传输转换、PLC、DCS 等工业测控系统，用来完善和补充系统模拟∣/O插件功能，增加系统适用性和现场环境的可靠度。

测量:直流电压、直流电流等

精度:≤±0.1%RO

隔离:输入、输出、电源三方完全隔离，抗干扰能力强

电源:DC24V 或AC220V

支持带电热插拨装卸方便、精度高、线形度高、抗干扰性强、长期工作的稳定性

一般压力传感器中都会有一个信号调理器，它是功能是补偿传感器在不同温度下的误差。现在，市场上能够买到多种型号的信号调理器，信号调理器的功能也多样化，它们可以精确地放大压力传感器信号、补偿传感器的温度误差，并且能够直接控制校准过程。信号调理器还可以调节不同的信号来满足不同客户的需求。

压力传感器使用在不同的坏境需要不同的输出，比如汽车工业要求信号调理器提供0.5V~4.5V输出，工业和过程控制应用通常要求4mA~20mA输出，而测试设备输出要求0~5V的输出范围。通过采用多电压量程或电流输出的信号调理器，设计人员无须为每个应用设计一个电路板。有些信号调理器允许设计工程师在多达100个温度补偿点校准传感器输出，使工程师能够按照误差与压力传感器温度曲线之间的关系进行匹配，从而减小温度对传感器的影响。可修正的误差包括整个温度范围内的零点和满量程增益误差。温度传感器用来跟踪压力传感器的环境温度。

信号调理器目前已经有很多公司能够生产，但是能对信号调理器校准的系统的不是很多，所以开发出能够校准信号调理器的系统非常必要。信号调理器不仅仅是在压力传感器中有应用，很多传感器中都需要用到信号调理器，所以要想发展更高性能的传感器首先需要有高性能的信号调理器。

​　　恒流源信号调理器的概述：北京声振研究所研制的SZTL-ICP恒流源信号调理器采用模块化设计(1～256通道自行组合) 、内置恒流源（ICP）、抗混叠滤波器、程控放大器、自调零、提供交流/直流耦合方式，直接接各种模拟输出传感器(一次仪表)，如加速度计、传声器、力传感器、应变片、压力计、位移计等，能满足各种高精度动态信号测试分析的要求。

第1章 智能传感器系统概述

1.1 智能传感器系统的基本概念及构成

1.1.1 智能传感器系统基本概念

1.1.2 智能传感器系统的基本构成及应用

1.2 智能传感器系统新技术与发展趋势

1.3 智能传感系统的总线接口

1.3.1 智能传感器系统常用的串行总线

1.3.2 基于hart协议的现场总线

1.4 集成化智能传感器系统的产品分类

1.4.1 传感器信号调理器及信号处理系统

1.4.2 单片数据采集系统

1.4.3 单片检测系统

1.4.4 单片设备

1.5 单片智能传感器系统典型产品的技术指标

第2章 传感器信号调理器的原理与应用

2.1 uzz9000/9001型角度传感器信号调理器

2.1.1 uzz9000型电压输出式角度传感器信号调理器

2.1.2 uzz9001型电压输出式角度传感器信号调理器

2.2 cs2001型电容式传感器信号调理器

2.2.1 cs2001的工作原理

.2.2.2 cs2001的典型应用

2.3 1b31型宽带应变信号调理器

2.3.1 1b31的性能特点

2.3.2 1b31的工作原理

2.3.3 1b31的典型应用

2.4 1b32型桥式传感器信号调理器

2.4.1 1b32的工作原理

2.4.2 1b32的典型应用

2.5 ad22055型桥式传感器信号放大器

2.5.1 ad22055的性能特点

2.5.2 ad22055的原理与应用

2.6 max1459型模拟传感器信号调理器

2.6.1 max1459的性能特点

2.6.2 max1459的工作原理

2.6.3 max1459的典型应用

第3章 传感器信号处理系统的原理与应用

3.1 tss400-s1/s2型低功耗可编程传感器信号处理系统

3.1.1 tss400-s1/s2的性能特点

3.1.2 tss400-s1/s2的工作原理

3.1.3 tss400-s1/s2的典型应用

3.2 max1460型智能化传感器信号处理系统

3.2.1 max1460的性能特点

3.2.2 max1460的工作原理

3.2.3 max1460的典型应用

3.3 max1463型双通道智能化传感器信号处理系统

3.3.1 max1463的性能特点

3.3.2 max1463的工作原理

3.3.3 max1463的典型应用

3.4 ad7714型5通道低功耗可编程传感器信号处理系统

3.4.1 ad7714的性能特点

3.4.2 ad7714的引脚功能

3.4.3 ad7714的工作原理

3.4.4 ad7714的典型应用

第4章 基于网络的智能传感器系统的设计

4.1 网络测控系统发展概述

4.1.1 网络测控系统发展概述

4.1.2 网络化测控系统的体系结构

4.2 基于以太网的嵌入式单片机网络系统的设计

4.2.1 嵌入式单片机网络系统的设计方案

4.2.2 嵌入式单片机网络系统的电路设计

4.2.3 网卡的配置

4.2.4 系统参数的自定义设置

4.3 网络传感系统的程序设计及应用

4.3.1 程序设计

4.3.2 应用实例

4.4 单片机应用层软件设计

4.4.1 at24c02读、写程序的设计

4.4.2 串行口程序的设计

第5章 单片数据采集系统的原理与应用

5.1 tc534型可编程数据采集系统

5.1.1 tc534的性能特点

5.1.2 tc534的工作原理

5.1.3 编程方法

5.1.4 四通道数据采集系统的设计

5.2 aduc824型高精度单片数据采集系统

5.2.1 aduc824的性能特点

5.2.2 aduc824的工作原理

5.2.3 aduc824的典型应用

5.3 versa1型具有dsp功能的单片数据采集系统

5.3.1 versa1的性能特点

5.3.2 versa1的工作原理

5.3.3 versa1的典型应用

第6章 hp34970a型16通道高速数据采集系统

6.1 hp34970a型数据采集系统性能特点

6.1.1 hp34970a型数据采集系统的性能特点

6.1.2 hp34970a型数据采集系统的操作面板

6.2 hp34970a型数据采集系统的电路结构

6.2.1 hp34970a多通道数据采集系统的框图

6.2.2 hp34970a多通道数据采集系统的结构原理

6.3 hp34970a型数据采集系统的测量原理及多路切换技术

6.3.1 hp34970a的测量原理

6.3.2 hp34970a的多路切换技术

6.4 hp34970a型数据采集系统软件的汉化

6.5 hp34970a型数据采集系统的软件

6.5.1 agilent bench link data logger软件的使用方法

6.5.2 高级任务

6.6 hp34970a型数据采集系统的应用

6.6.1 利用hp34970a实现多点测温的方法

6.6.2 测量低阻值电阻的方法

6.7 hp34970a型数据采集系统的使用注意事项

第7章 单片射频真有效值功率测量系统的设计

7.1 射频功率测量技术

7.1.1 现代通信系统的构成

7.1.2 功率测量的基本概念

7.1.3 功率测量技术

7.2 ad8362型单片真有效值功率测量系统

7.2.1 ad8362的性能特点

7.2.2 ad8362的工作原理

7.2.3 ad8362的典型应用

7.3 lt5504/5507型单片射频功率测量系统

7.3.1 lt5504型射频功率测量系统

7.3.2 ltc 5507型射频功率测量系统

第8章 相位差测量系统的设计原理与应用

8.1 ad8302型单片宽频带相位差测量系统的原理

8.1.1 ad8302的性能特点

8.1.2 ad8302的工作原理

8.2 ad8302的基本接线方式

8.2.1 工作模式的选择

8.2.2 输入通道的接口

8.2.3 修改灵敏度和中心点的方法

8.3 ad8302型单片宽频带相位差测量系统的应用

8.3.1 ad8302的典型应用

8.3.2 宽频带相位差/频率测量系统

8.3.3 ad8302的特殊应用

8.4 基于fpga和单片机的低频数字式相位差测量系统

8.4.1 设计方案

8.4.2 系统框图

8.4.3 电路及程序设计

4.8.4 测量数据及测试结果分析

第9章 单片电子称重系统的设计原理与应用

9.1 应变式称重传感器的测量原理

9.1.1 电阻应变片的性能特点及产品分类

9.1.2 电阻应变片的工作原理

9.1.3 应变式称重传感器的技术指标

9.2 单片电子称重系统的电路设计

9.2.1 由zem系列构成的单片电子称重系统

9.2.2 由s8、s9构成的单片电子计价秤

9.3 数字式电子秤的电路设计

9.3.1 称重传感器及a/d转换器

9.3.2 外围电路的设计

第10章 单片电能计量系统的设计原理与应用

10.1 ad7751型单相电能计量系统

10.1.1 ad7751的性能特点

10.1.2 电能计量的基本原理

10.1.3 ad7751的工作原理

10.1.4 ad7751的典型应用

10.2 sm9903型单相电能计量系统

10.2.1 sm9903的工作原理与典型应用

10.2.2 sm9913的工作原理与典型应用

10.3 ade7752型三相电能计量系统

10.3.1 ade7752的性能特点

10.3.2 ade7752的工作原理

10.3.3 ade7752的典型应用

第11章 单片彩色扫描仪的设计原理与应用

11.1 彩色扫描仪的产品分类及基本原理

11.1.1 扫描仪的产品分类

11.1.2 扫描仪的主要技术指标

11.1.3 平板式扫描仪的基本原理

11.2 单片彩色扫描仪的性能特点

11.2.1 lm9832的性能特点

11.2.2 单片彩色扫描仪系列产品的性能比较

11.3 lm9832型单片彩色扫描仪的工作原理

11.3.1 lm9832型单片彩色扫描仪的引脚功能

11.3.2 lm9832型单片彩色扫描仪的工作原理

11.4 lm9832型单片彩色扫描仪的应用电路

11.4.1 单片彩色扫描仪的应用电路

11.4.2 单片彩色扫描仪的工作流程

第12章 智能传感器系统的总线及接口技术

12.1 usb总线接口与应用

12.1.1 usb总线接口简介

12.1.2 usb系统的结构

12.1.3 usb总线接口在智能传感器系统中的应用

12.2 ieee1451通用网络化智能传感器接口标准

12.2.1 ieee1451智能传感器接口标准

12.2.2 基于ieee1451.2标准的智能压力变送器

12.3 单线总线接口与应用

12.3.1 单线总线接口的通信协议

12.3.2 单线总线接口的应用

12.4 i2c总线接口与应用

12.4.1 i2c总线的特点

12.4.2 i2c总线的信号定义及数据传输过程

12.4.3 i2c总线接口的应用

12.5 smbus总线接口与应用

12.5.1 smbus总线接口

12.5.2 smbus总线接口的应用

12.6 spi总线接口与应用

12.6.1 spi总线接口概述

12.6.2 spi总线接口的应用

第13章 智能传感器系统外围电路设计

13.1 数字电位器

13.1.1 数字电位器的主要特点

13.1.2 数字电位器的产品分类及工作原理

13.1.3 数字电位器的误差分析

13.1.4 数字电位器的典型应用

13.2 高精度实时日历时钟电路

13.2.1 产品分类及性能特点

13.2.2 sd2001系列产品的工作原理

13.2.3 sd2001系列产品的典型应用

13.3 基准电压源

13.3.1 基准电压源的特点与产品分类

13.3.2 带隙基准电压源的基本原理

13.3.3 基准电压源的应用

13.4 集成恒流源

13.4.1 恒流源的特点与产品分类

13.4.2 恒流二极管的原理与应用

13.4.3 恒流三极管的原理与应用

13.4.4 可调精密集成恒流源的原理与应用

13.5 单片精密u-f、f-u转换器

13.5.1 ad650的性能特点

13.5.2 u-f转换器的原理与应用

13.5.3 f-u转换器的原理与应用

13.6 真有效值数字电压及电平转换电路

13.6.1 真有效值数字仪表的基本原理

13.6.2 单片真有效值/直流转换器的产品分类

13.6.3 多量程真有效值数字电压表

13.6.4 多量程真有效值数字电压/电平表

13.7 带串行接口的多位译码/驱动器

13.7.1 max7219的性能特点

13.7.2 max7219的工作原理

13.7.3 max7219的典型应用及多片级联方法

13.8 单片多位计数/锁存/译码/驱动器

13.8.1 icm7217a的性能特点

13.8.2 icm7217a的工作原理

13.8.3 icm7217a的典型应用

13.9 在线测量电路的设计

13.9.1 在线测量直流电流

13.9.2 在线测量电阻

13.9.3 在线测量晶体管的hfe

13.10 数字音频电压放大器的设计

13.10.1 tas3004型数字音频处理器

13.10.2 tas3001c型数字音频处理器

13.10.3 数字音频系统的电路设计

13.11 数字立体声功率放大器的设计

13.11.1 tas5000和tas5100的性能特点

13.11.2 数字音频功率放大器的工作原理

13.11.3 数字音频功率放大器的电路设计

13.12 适配微处理器的单片开关电源

13.12.1 topswitch-gx的工作原理

13.12.2 适配微处理器的多路输出式单片开关电源

13.13 带串行接口的4?位lcd显示数字电压表

13.13.1 max1494的性能特点

13.13.2 max1494的工作原理

13.13.3 max1494的典型应用

第14章 智能显示技术

14.1 显示器简介

14.2 led点阵显示器

14.2.1 led点阵显示器

14.2.2 字符编码方式

14.3 4位5×7 led点阵驱动器

14.3.1 max6952的性能特点

14.3.2 max6952的工作原理

14.3.3 max6952的典型应用

14.4 lcd点阵显示器

14.4.1 液晶显示器的性能特点与工作原理

14.4.2 液晶点阵显示器

14.5 大屏幕智能显示技术

14.5.1 大屏幕智能显示屏

14.5.2 扫描方式与显示方式的设计

14.5.3 灰度屏、彩色屏及多媒体彩色屏

14.5.4 汉字点阵芯片

14.6 大屏幕led智能显示屏的设计

14.6.1 主机电路设计

14.6.2 主机程序及计算机控制程序的设计

14.7 由像元管或磁翻板构成的大屏幕智能显示屏

14.7.1 像元管智能显示屏

14.7.2 磁翻板智能显示屏

14.8 多重显示仪表的电路设计

14.8.1 多重显示仪表专用集成电路的分类

14.8.2 icl7182型高分辨率液晶条图a/d转换器

14.8.3 led条图驱动器及条图显示扫描器

14.8.4 多重数字/液晶条图显示仪表的电路设计

第15章 智能传感器系统的抗干扰措施

15.1 电磁兼容性的设计与测量

15.1.1 电磁兼容性的研究领域

15.1.2 电磁兼容性的设计与测量

15.2 ens-24xa型高频噪声模拟发生器的原理与应用

15.2.1 高频噪声模拟器的性能特点

15.2.2 高频噪声模拟器的工作原理

15.2.3 高频噪声模拟器的应用

15.3 电磁干扰滤波器的构造原理与应用

15.3.1 电磁干扰滤波器的构造原理及应用

15.3.2 电磁干扰滤波器的技术参数及测试方法

15.4 抑制开关电源的电磁干扰

15.4.1 单片开关电源的基本电路

15.4.2 单片开关电源电磁干扰的波形分析

15.4.3 造成电磁干扰的电路模型

15.5 抑制开关电源的瞬态干扰及音频噪声

15.5.1 抑制瞬态干扰

15.5.2 抑制音频噪声

15.5.3 抑制其他干扰

15.6 智能传感器系统的接地

15.6.1 接地的作用及方式

15.6.2 智能传感器系统的接地

15.7 智能传感器系统的屏蔽

15.7.1 屏蔽的分类

15.7.2 静电屏蔽

15.7.3 磁屏蔽

15.8 智能传感器系统的抗干扰措施

15.8.1 干扰的成因及后果

15.8.2 电路设计中的抗干扰措施

15.9 利用软件来提高抗干扰能力

15.9.1 数字滤波器

15.9.2 其他软件抗干扰技术

15.10 系统的安全性

15.10.1 安全标准

15.10.2 安全认证

参考文献

序言/前言