VFC的工作原理及特点

VFC 的工作原理及特点

1.VFC 的工作原理

电压频率转换器VFC （V oltage Frequency Converter ）是一种实现模数转换功能的器件，将模拟电压量变换为脉冲信号，该输出脉冲信号的频率与输入电压的大小成正比。

VFC 把输入的交流模拟电压量)(t u sr 转变为脉冲信号)(0t u 输出。输出脉冲信号)(0t u 的频率)(t f 与输入电压)(t u sr 成正比。

电压频率转换器VFC 输出脉冲方波的频率)(t f 和输入交流模拟电压信号)(t u sr 的大小成正比，即：

)()(t u K t f sr V ⋅=

在一段时间（采样时间）s T 内，对VFC 输出的脉冲方波进行计数（即计算上升沿的个数），得到数字量D 。则该数字量D 和输入模拟信号)(t u sr 之间的关系是：

⎰⎰⎰+++⋅=⋅==s

s s

T t t sr V T t t sr V T t t d u K d u K d f D ττττττ)()()(

当采样时间s T 很小时，且输入模拟信号中没有高频分量时，可以认为在采样时间内输入模拟电压)(t u sr 也不变。则有：

)()()(t u K T t u K d t u K D sr V

s sr V T t t sr V s

⋅'=⋅⋅=⋅⋅=⎰+τ 所以最终输出的数字量D 也正比于输入的模拟信号)(t u sr 。

)(t u K D sr V

⋅'= 2.VFC 的特点

①有低通滤波的作用，可以大大抑制噪声；

普通A/D转换器是对模拟量瞬时值进行转换，而VFC型数据采集系统是对模拟量的连续积分，具有低通滤波作用，并可大大抑制噪声。

②抗干扰能力强，在VFC数据采集系统的输出端和CPU主系统的计数器之间接入光电耦合器；

③输出数字量D的位数可调；

④与微型机的接口简单；

⑤可实现多微机共享数据采集；

⑥易于实现同步采样；

⑦但不适用于高频采样。