Пример системы преобразования и ввода сигналов в МПС

Date: 2015-10-07; view: 457.

Информация с датчиков различного типа может поступать в виде непрерывно меняющихся токов, напряжений, непериодических дискретных сигналов типа включено “1”- выключено“0” и времяимпульсного представления информации [1]. В зависимости от вида аналоговой информации структура подсистем преобразования может быть различной.

Рассмотрим задачу об измерении температуры нескольких удалённых объектов. Пусть в качестве датчиков температуры используются термопары. Термопары выдают непрерывные аналоговые сигналы в виде напряжения, которое растёт при увеличении температуры. Напряжение термопар находится в диапазоне нескольких милливольт. Возможная функциональная схема для измерения температур нескольких объектов представлена на рис. 7. Напряжение с концов термопары поступает на нормирующий усилитель. Поскольку нормирующий усилитель удалён от основной части измерительной системы, и расстояние от каждого нормирующего усилителя до основной части измерительной системы различно, то используется преобразование напряжения в ток. Величина тока при этом пропорциональна температуре. Это делается для уменьшения погрешности измерения, вносимой сопротивлением проводов различной длины от нормирующих усилителей до коммутатора сигналов. У входа коммутатора токи преобразуется в напряжения на резисторах R_изм. Коммутатор по команде микроконтроллера подключает к измерительному каналу напряжение от каждого R_изм. То есть поочерёдно будет измеряться сигнал от каждой термопары. Поскольку входное сопротивление микросхемы АЦП, соизмеримо с сопротивлением открытого ключа коммутатора, то между выходом коммутатора и входом АЦП устанавливается повторитель напряжения. Дело в том, что повторитель обладает намного большим входным сопротивлением, чем микросхема АЦП. Включение в измерительный тракт повторителя уменьшает погрешность измерения, связанную с конечным сопротивлением ключа коммутатора, на котором в отсутствие повторителя падала бы заметная часть напряжения сигнала. С выхода АЦП данные в параллельном коде поступают на вход микроконтроллера, который в данной схеме является операционным блоком.