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铁道机车专业教学资源库《机车车辆检测技术》课程湖南铁道职业技术学院赵骅传感器的信号变换与处理目录CONTENTS01电压与电流转换02电压与频率转换传感器的信号变换各种各样的传感器都是把非电量转换成电量，但电量的形式却不尽统一。在成套仪表系统及微机自动检测装置中，都希望传感器和仪表之间以及仪表和仪表之间的信号传送均采用统一的标准信号，这样不仅便于使用计算机进行检测，同时可以使指示、记录仪表通用化；另外若通过各种转换器，如气—电转换器、电—气转换器等还可将电动仪表和气动仪表联系起来混合使用，从而扩大仪表的使用范围。传感器的信号变换国际电工委员会(IEC)将4~20mADC直流信号和1~5VDC电压信号确定为过程控制系统电模拟信号的统一标准。这是因为直流信号具有以下优点:(1)在信号传输线中，直流信号不受交流感应的影响，干扰问题易解决。(2)直流信号不受传输线的电感电容的影响，不存在相移问题，使接线简单。(3)直流信号便于A/D转换。传感器的信号变换能够输出标准信号的传感器均称为变送器。有了统一的标准后，无论什么仪表或装置，只要有同样标准的输入电路或接口，就可以从各种变送器中获得被测变量的信号。这样兼容性和互换性大为提高，仪表的配套也极为方便。为了加强通用性和灵活性，某些传感器的输出可以靠相应的转换器把非标准信号转换为标准信号，使之与带有标准信号输入电路或接口的显示仪表配套。不同的标准信号也可借助相应的转换器相互转换。常用的信号转换主要有电压与电流转换、电压与频率转换。电压与电流转换电压与电流的相互转换实质上是恒压源与恒流源的相互转换，一般来说，恒压源的内阻远小于负载电阻，恒流源内阻远大于负载电阻。因此，原则上将电压转换为电流必须采用输出阻抗高的电流负反馈电路，而将电流转换为电压则必须采用输出阻抗低的电压负反馈电路。

电压与电流转换1.电压转换为电流(V/I转换器)随着微电子技术及加工技术的发展，在实现0~5V、0~10V及1~5V直流电压与0~10mA、4~20mA电流的转换时，可直接采用集成电压/电流转换电路来实现，如AD693、AD694、XTR110、ZF2B20等。2.电流转换为电压(I/V转换器)当变送器的输出信号为直流信号时，经I/V转换可将其转化成电压信号。最简单的I/V转换可以利用一个5002的精密电阻，将0~10mA的电流信号转换为0~5V的电压信号。电压与频率转换一些传感器敏感元件输出的信号为频率信号(如涡轮流量计)，有时为了考虑与其他带有标准信号输入电路或接口的显示仪配套，需要把频率信号转换为电压或电流信号。另外，频率信号抗干扰性能好，便于远距离传输，可以调制在射频信号上进行无线传输，也可调制成光脉冲用光纤传送，不受电磁场影响。因此，在一些非快速而又远距离的测量中，如果传感器输出的是电压信号或电流信号，越来越趋向于使用电压/频率(V/F)，把传感器输出的信号转换成频率信号。电压与频率转换目前实现电压/频率转换的方法很多，主要有积分复原型和电荷平衡型，积分复原型V/F转换器主要用于精度要求不高的场合。电荷平衡型精度较高，频率输出可较严格地与输入电流成比例，目前大多数的集成V/F转换