時間:2024-08-20 16:34:02來æºï¼š21icé›»åç¶²(wÇŽng)
  在物è¯(lián)ç¶²(wÇŽng)(IoT)ã€å·¥æ¥(yè)自動化ã€ç’°(huán)境監(jiÄn)測ç‰é ˜åŸŸï¼Œå‚³æ„Ÿå™¨ä½œç‚ºæ•¸(shù)據(jù)é‡‡é›†çš„æ ¸å¿ƒéƒ¨ä»¶ï¼Œå…¶æ€§èƒ½å’Œæˆæœ¬ç›´æŽ¥å½±éŸ¿åˆ°æ•´å€‹ç³»çµ±(tÇ’ng)的實用性和經(jÄ«ng)濟效益。隨著技術(shù)的進æ¥ï¼Œä½Žæˆæœ¬ã€é«˜æ€§èƒ½çš„傳感器åŠA/D(模擬到數(shù)å—)轉(zhuÇŽn)æ›æŽ¥å£çš„è¨è¨ˆæˆç‚ºç ”ç©¶ç†±é»žã€‚æœ¬æ–‡å°‡å¾žå‚³æ„Ÿå™¨é¸æ“‡ã€A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨ç‰¹æ€§ã€é›»è·¯è¨è¨ˆã€ç³»çµ±(tÇ’ng)ç©©(wÄ›n)定性與安全性ã€ä½ŽåŠŸè€—ä»¥åŠæˆæœ¬å„ª(yÅu)åŒ–ç‰æ–¹é¢ï¼ŒæŽ¢è¨Žä½Žæˆæœ¬å‚³æ„Ÿå™¨åŠA/D轉(zhuÇŽn)æ›æŽ¥å£çš„è¨è¨ˆè€ƒæ…®ã€‚
ã€€ã€€å‚³æ„Ÿå™¨çš„é¸æ“‡
ã€€ã€€ä½Žæˆæœ¬èˆ‡é«˜ç²¾åº¦çš„平衡
ã€€ã€€åœ¨é¸æ“‡å‚³æ„Ÿå™¨æ™‚,首è¦è€ƒæ…®çš„æ˜¯å…¶æˆæœ¬èˆ‡æ€§èƒ½çš„å¹³è¡¡ã€‚ä½Žæˆæœ¬å¹¶ä¸æ„å‘³è‘—ä½Žæ€§èƒ½ï¼Œè€Œæ˜¯è¦æ‰¾åˆ°æ€§åƒ¹æ¯”最優(yÅu)的傳感器。例如,å°äºŽå£“力測é‡ï¼Œç¡…晶片壓阻å¼å‚³æ„Ÿå™¨å› å…¶ä½Žæˆæœ¬ã€é«˜éˆæ•åº¦åŠæ˜“于集æˆç‰å„ª(yÅu)點,æˆç‚ºé¦–é¸ã€‚é€™äº›å‚³æ„Ÿå™¨é€šéŽæ¨™æº–çš„åŠå°Žé«”åˆ¶é€ å·¥è—æŠ€è¡“(shù),將四個壓æ•電阻æ¤å…¥ç¡…片構(gòu)æˆé›»æ©‹çµ(jié)æ§‹(gòu)ï¼Œèƒ½å¤ åœ¨ä½Žæˆæœ¬çš„åŒæ™‚æä¾›ç›¸å°è¼ƒå¤§çš„輸出信號。
  溫度系數(shù)的考慮
  傳感器的溫度系數(shù)(TCR)也是è¨è¨ˆä¸ä¸å¯å¿½è¦–çš„å› ç´ ã€‚æº«åº¦çš„è®ŠåŒ–æœƒå½±éŸ¿å‚³æ„Ÿå™¨çš„è¼¸å‡ºç‰¹æ€§ï¼Œå°Žè‡´æ¸¬é‡èª¤å·®ã€‚å› æ¤ï¼Œé¸æ“‡å…·æœ‰ä½ŽTCR的傳感器或采用電橋ç‰é›»è·¯çµ(jié)æ§‹(gòu)來抑制溫度變化的影響至關é‡è¦ã€‚硅晶片傳感器的電橋çµ(jié)æ§‹(gòu)èƒ½å¤ åœ¨éˆæ•åº¦ä¸‹é™æ™‚,通éŽé›»é˜»é˜»æŠ—çš„ç›¸æ‡‰å¢žåŠ ä¾†ä¿æŒé›»æ©‹é›»å£“的穩(wÄ›n)定,從而æä¾›ä¸€å€‹èˆ‡æº«åº¦ç„¡é—œçš„輸出信號。
  A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨çš„鏿“‡èˆ‡è¨è¨ˆ
ã€€ã€€åˆ†è¾¨çŽ‡èˆ‡æˆæœ¬
  A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨çš„分辨率直接影響到系統(tÇ’ng)的測é‡ç²¾åº¦ã€‚然而,高分辨率的A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨å¾€å¾€ä¼´éš¨è‘—è¼ƒé«˜çš„æˆæœ¬ã€‚å› æ¤ï¼Œåœ¨è¨è¨ˆæ™‚éœ€è¦æ ¹æ“š(jù)å¯¦éš›éœ€æ±‚é¸æ“‡åˆé©çš„分辨率。例如,在壓力測é‡ä¸ï¼Œå¦‚果傳感器的輸出信號范åœè¼ƒå°ï¼Œè€Œéœ€è¦æ¸¬é‡çš„壓力變化也很å°ï¼Œé‚£ä¹ˆå°±éœ€è¦è¼ƒé«˜çš„åˆ†è¾¨çŽ‡ä¾†ç¢ºä¿æ¸¬é‡çš„æº–確性。但是,éŽé«˜çš„åˆ†è¾¨çŽ‡æœƒå¢žåŠ ç³»çµ±(tÇ’ng)çš„å¾©é›œæ€§å’Œæˆæœ¬ï¼Œå› æ¤åœ¨æ»¿è¶³æ¸¬é‡ç²¾åº¦çš„å‰æä¸‹ï¼Œæ‡‰ç›¡é‡é¸æ“‡è¼ƒä½Žåˆ†è¾¨çŽ‡çš„A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨ã€‚
  輸入范åœèˆ‡éˆæ•度
  A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨çš„輸入范åœéœ€è¦èˆ‡å‚³æ„Ÿå™¨çš„輸出信號范åœç›¸åŒ¹é…。如果A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨çš„輸入范åœéŽå¤§ï¼Œå¯èƒ½æœƒå°Žè‡´å°ä¿¡è™Ÿçš„分辨率é™ä½Ž;而如果輸入范åœéŽå°ï¼Œå‰‡å¯èƒ½ç„¡æ³•覆蓋傳感器的全部輸出范åœã€‚å› æ¤ï¼Œåœ¨è¨è¨ˆæ™‚需è¦ä»”ç´°é¸æ“‡A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨çš„輸入范åœï¼Œå¹¶è€ƒæ…®æ˜¯å¦éœ€è¦æ·»åŠ æ”¾å¤§é›»è·¯ä¾†èª¿(dià o)整信號幅度。
  穩(wÄ›n)定性與åƒè€ƒé›»å£“
  A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨çš„ç©©(wÄ›n)定性å°äºŽç³»çµ±(tÇ’ng)的長期é‹è¡Œè‡³é—œé‡è¦ã€‚一個穩(wÄ›n)定的A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨èƒ½å¤ 在å„種環(huán)境æ¢ä»¶ä¸‹ä¿æŒä¸€è‡´çš„æ¸¬é‡ç²¾åº¦ã€‚æ¤å¤–,åƒè€ƒé›»å£“的穩(wÄ›n)定性也是影響A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨æ€§èƒ½çš„é‡è¦å› ç´ ã€‚ç‚ºäº†é™ä½Žæˆæœ¬å’Œç°¡åŒ–電路,å¯ä»¥é‡‡ç”¨å…§(nèi)部基準電壓的A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨ï¼Œæˆ–者通éŽå¤–部穩(wÄ›n)定的電壓基準æºä¾†æä¾›ç²¾ç¢ºçš„åƒè€ƒé›»å£“。
  電路è¨è¨ˆèˆ‡å„ª(yÅu)化
  電橋電路的應用
  電橋電路在傳感器è¨è¨ˆä¸å…·æœ‰å»£æ³›çš„æ‡‰ç”¨ï¼Œå®ƒèƒ½å¤ 抑制溫度引起的變化,é™ä½Žåˆ†è¾¨çŽ‡è¦æ±‚,并消除éžç·šæ€§èª¤å·®ã€‚在壓力傳感器ä¸ï¼Œé›»æ©‹çµ(jié)æ§‹(gòu)通éŽå››å€‹å£“æ•電阻的精密匹é…和相互補償,實ç¾(xià n)了å°å£“力變化的精確測é‡ã€‚åŒæ™‚,電橋電路還å¯ä»¥åŽ»é™¤é›¶é»žå移和溫度漂移ç‰èª¤å·®æºï¼Œæé«˜ç³»çµ±(tÇ’ng)的穩(wÄ›n)定性和å¯é 性。
  放大電路的è¨è¨ˆ
  在æŸäº›æƒ…æ³ä¸‹ï¼Œå‚³æ„Ÿå™¨çš„輸出信號å¯èƒ½éŽå°ï¼Œç„¡æ³•直接由A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨é€²è¡Œè½‰(zhuÇŽn)æ›ã€‚æ¤æ™‚,需è¦è¨è¨ˆæ”¾å¤§é›»è·¯ä¾†æ”¾å¤§ä¿¡è™Ÿå¹…度。在放大電路的è¨è¨ˆä¸ï¼Œéœ€è¦è€ƒæ…®ä¿¡è™Ÿçš„帶寬ã€å™ªè²ã€å¤±çœŸç‰å› ç´ ï¼Œä»¥ç¢ºä¿æ”¾å¤§åŽçš„信號ä»ç„¶ä¿æŒè¼ƒé«˜çš„質(zhì)é‡ã€‚åŒæ™‚,為了é™ä½Žæˆæœ¬å’Œç¯€(jié)çœç©ºé–“,å¯ä»¥é‡‡ç”¨ä½ŽåŠŸè€—ã€é«˜ç²¾åº¦çš„é‹ç®—放大器來實ç¾(xià n)信號的放大。
  系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性
  穩(wÄ›n)å®šæ€§è¦æ±‚
  系統(tÇ’ng)的穩(wÄ›n)定性是è¨è¨ˆä¸çš„é‡è¦è€ƒæ…®å› ç´ ä¹‹ä¸€ã€‚å‚³æ„Ÿå™¨ã€A/D轉(zhuÇŽn)æ›å™¨ã€é›»æºæ¨¡å¡Šç‰éƒ¨ä»¶éƒ½éœ€è¦åœ¨çµ¦å®šçš„外部環(huán)境變化范åœå…§(nèi)æ£å¸¸å·¥ä½œã€‚為了確ä¿ç³»çµ±(tÇ’ng)的穩(wÄ›n)定性,需è¦é¸æ“‡åˆé©çš„å…ƒä»¶å’Œææ–™ï¼Œå¹¶è¨è¨ˆåˆç†çš„電路çµ(jié)æ§‹(gòu)和散熱方案。æ¤å¤–,還需è¦é€²è¡Œå……分的測試和驗è‰å·¥ä½œï¼Œä»¥ç¢ºä¿ç³»çµ±(tÇ’ng)在å„種惡劣æ¢ä»¶ä¸‹éƒ½èƒ½ç©©(wÄ›n)定é‹è¡Œã€‚
  安全性考慮
  在è¨è¨ˆéŽç¨‹ä¸é‚„需è¦è€ƒæ…®ç³»çµ±(tÇ’ng)的安全性。例如,在高壓ã€é«˜æº«ç‰å±éšªç’°(huán)境下工作的傳感器需è¦å…·æœ‰é˜²çˆ†ã€é˜²ç«ç‰å®‰å…¨æ€§èƒ½;在醫(yÄ«)療ã€é£Ÿå“ç‰é ˜åŸŸæ‡‰ç”¨çš„傳感器需è¦ç¬¦åˆç›¸é—œçš„è¡›(wèi)生標準和安全è¦(guÄ«)èŒƒã€‚åŒæ™‚,還需è¦å°ç³»çµ±(tÇ’ng)çš„é›»æ°£æ€§èƒ½é€²è¡Œåš´æ ¼çš„æª¢æ¸¬å’Œè©•ä¼°å·¥ä½œï¼Œä»¥ç¢ºä¿å…¶ä¸æœƒå°äººå“¡å’Œè¨å‚™é€ æˆå±å®³ã€‚
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