信号调理
发布时间：2012-12-20 点击次数：4879
从传感器得到的信号大多要经过调理才能进入数据采集设备，信号调理功能包括放大、
隔离、滤波、激励、线性化等。由于不同传感器有不同的特性，因此，除了这些通用功能，
还要根据具体传感器的特性和要求来设计特殊的信号调理功能。下面仅介绍信号调理的通用功能。
1．放大
微弱信号都要进行放大以提高分辨率和降低噪声，使调理后信号的电压范围和 A/D 的
电压范围相匹配。信号调理模块应尽可能靠近信号源或传感器，使信号在受到传输信号的
环境噪声影响之前已被放大，使信噪比得到改善。
2．隔离
隔离是指使用变压器、光或电容耦合等方法在被测系统和测试系统之间传递信号，避
免直接的电连接。使用隔离的原因有两个：一是从安全的角度考虑；二是隔离可使从数据
采集卡读出来的数据不受地电位和输入模式的影响。
3．滤波
滤波的目的是从所测量的信号中除去不需要的成分。大多数信号调理模块有低通滤波
器，用来滤除噪声。通常还需要抗混叠滤波器，滤除信号中所有频率在感兴趣的最高频率
以上的信号。某些高性能的数据采集卡自身带有抗混叠滤波器。
4．激励
信号调理也能够为某些传感器提供所需的激励信号，比如应变传感器、热敏电阻等需要
外界电源或电流激励信号。很多信号调理模块都提供电流源和电压源以便给传感器提供激励。
5．线性化
许多传感器对被测量的响应是非线性的，因而需要对其输出信号进行线性化，以补偿
传感器带来的误差。但目前的趋势是，数据采集系统可以利用软件来解决这一问题。
6．数字信号调理
即使传感器直接输出数字信号，有时也有进行调理的必要。其作用是将传感器输出的
数字信号进行必要的整形或电平调整。大多数数字信号调理模块还提供其他一些电路模块，
使得用户可以通过数据采集卡的数字I/O 直接控制电磁阀、电灯、电动机等外部设备。
