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通信学论文-一种多信号采集功能的信号调理电路设计.doc

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通信学论文-一种多信号采集功能的信号调理电路设计.doc

通信学论文-一种多信号采集功能的信号调理电路设计【摘要】:在不改变硬件情况下,采用一种新的设计方法,使用软件进行简单的设定,通过单片机完成对光继电器的控制及数字电位器的调节,从而实现对不同信号的采集的功能。【关键词】:单片机;数字电位器;信号调理电路在实际生产中往往需要对多种物理信号进行检测以便实现计量和控制,针对不同的信号往往需要不同的采集电路,这样一来在设计、安装与调试方面就存在很多不便之处。本文提出一种通用的可对多种信号进行采集的信号调理电路。若将此电路应用于仪器仪表中,则不必开箱,只需通过软件设定即可接收工业现场常见的各种信号,并可同时对八个通道模拟量进行采样记录,各个通道完全隔离。1、硬件设计信号调理电路单路输入的硬件结构,包括信号输入、放大、单片机控制等几大部分。信号输入电路由精密基准电源MAX872、光继电器AQW212E、运放4502及精密仪表开关电容模块LTC1043等组成。其中精密基准电源的使用一方面提升输入信号的电位,避免低电位测量时的干扰误差;另一方面作为一路检测电路,其测量结果可以修正其它回路的检测结果,实现系统的在线自校正。MAX872具有较宽的电压输入范围(2.7~20V),输出精度可达2.500VVi-63n1其中Vi为信号输入上限值时对应的LT1013输出电压值。若采集8个通道,则需将24个字节数据的电位器RW1,RW2,RW3的数值n1,n2,n3顺序保存在本模块的中,另外还要保存8个字节的通道信号类型。当巡回采集0~7八个通道时,根据不同的通道号,一方面从EEPROM中取出X9241滑动端相应的数值通过总线写入X9241数据寄存器中,数据寄存器的内容可传输到滑动计数寄存器WCR以设置滑动端的位置;另一方面从EEPROM中取出该通道的信号类型,根据信号类型控制各光继电器AQW212E的开合状态,并将X9241的0号电位器RW置上合适的数值,实现信号的正确输入及调理。3、实验与总结在设计中,电压、电流、热电偶、热电阻等多种类型的输入信号,完成了对各种输入信号以及多种输入范围的高精度测量。设计中器件传输信号的线性度与信号高、低端的测量是关键,它们影响着测量的精度,在小信号测量时注意提升电位,大信号测量时注意电源的供给要留有余量。通过选择精密的元器件,在软件上做一些算法修正,这个信号调理电路的线性度很好,而且通过自校正算法克服了零漂。参

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