文档介绍：传感器
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48 控制和自动化方案指南
概述
引言
Maxim提供专用传感器(温度传感器、一套完整的传感器配件包括:传感器(把还需要信号通信电路把精确的信号信息
光传感器、加速度传感器)以及将传感器一个物理量转换成电信号,例如,把重传递给处理器。
的电信号转换成有用信息的各种产品。量、压力、温度、湿度、加速度或光信
传感器的“信号链”需要提供传感器激励、
号转换成电信号)、机架、信号调理与
传感器用于测量一种物理特性,监测并传感器放大、信号滤波与调理,以及从模
通信电路、连接器。有些传感器属于阻
控制一个事件或过程,例如:用于测量拟到数字的转换,有时还需要再把数字信
性元件,需要外部激励才能产生可测量
室温或炉温的温度传感器、测量轮胎压号转换到模拟域。除了信号链路,有时对
的电压;有些传感器则自身产生与物理
力或汽轮机压力的压力传感器、配料磅电源管理、设备/系统之间的通信以及安
特性对应的电压或电流。
秤或炼钢炉使用的重力传感器等。无论全的数据传输也有严格要求。
是在我们的日常生活中,还是在工厂生传感器的输出信号一般非常弱,需要优
产过程中,传感器应用无处不在。传感化接口电路,在提供足够增益的同时又
器的工作状况和测量精度直接影响了我不会引入噪声,避免对系统精度的影响。
们日常生活中的应得利益和服务质量, 传感器配件往往安装在远离数字处理电
也决定着工业过程控制的安全和效率。路的位置,所以,除了信号放大器以外,
TRANSDUCER /
AFE FILTER ADC DIGITAL MUNICATIONS
BRIDGE
INTEGRATED SIGNAL CONDITIONER
––– REFERENCE
Ve + + + TOUCH
SCREEN
™
R R-∆
HART
ADC μC IO-LINK
R R+∆R
DIGITAL IO
PRECISION DIGITAL
OP AMPS
RESISTORS POTENTIOMETERS RS-485
PRECISION
RESISTORS PGA FILTERS
TEMP
SENSORS IA
= MAXIM SOLUTION
OP AMPS POWER SUPERVISORS TIMING
DAC DAC
REF
MISCELLANEOUS
EXCITATION FEEDBACK
工业过程控制中的传感器系统框图。关于Maxim推荐的传感器方案的完整信息,请访问:-/sensor。
传感器 49
压力传感器与称重(加载/感应)
概述
在现代工业控制和系统监测领域,常常式半导体传感器,广泛用于压力测量。
需要监测、测量压力和重量。由于压力相对于金属箔传感器,压阻式传感器灵
还可以间接测量流量、高度及其它物理敏度更高,线性度也更好,但容易受温
量,压力测量在实际应用中尤其重要。度的影响,并存在一定的初始偏差。
压力传感器和重量传感器也可以共同看
从原理上讲,所有应力计在受到外力时
作是“测力传感器”,因为作用力会影响
都会改变电阻值。因此,当有电信号激
二者的输出信号。测力传感器的应用非
励时,即可有效地将压力、重量转换成
常广泛,包括真空计到重型机械称重,
电信号。通常在惠斯通电桥(有时称为
以及工业液压设备、内燃机进气歧管绝
负载单元)上放置1个、2个或4个这样的
对压力传感器(MAP)等多个领域。不同
有源电阻元件(应力计),从而产生与压
应用对精度、准确度、可靠性和成本的
力或重量成比例的差分输出电压。
要求有所不同。
工程师可以设计一种能够满足不同加载/
虽然压力、重量的测量方法和技术有许
感应系统需求的传感器模块。一款成功
多,但最常用的测量装置是应力计。常
的设计需要包括用于检测物理量的传感
见的应力计有两种: 一种是重量/压力传
器元件和适当的信号链路。
感器普遍采用的金属箔; 另一种是压阻
TRANSDUCER /
AFE FILTER ADC DIGITAL DOMAIN
BRIDGE
INTEGRATED SIGNAL CONDITIONER
μC
PRECISION DIGITAL
OP AMPS
RESISTORS POTENTIOMETERS LEVEL
REFERENCE
Reference TRANSLATOR
PGA FILTERS
TEMP ISOLATION
SENSORS
IA
OP A