传感器与计算机链接

传感器接口电路对于传感器和计算机控制的检测系统 是一个非常重要的连接环节，其性能的好坏直接影响 到整个系统的测量精度和灵敏度。接口电路实际上就 是输入通道，包括信息检测电路和与微型计算机的连 接电路。前者主要包括阻抗匹配器、电桥电路、放大 电路及滤波电路等，其作用是将传感器输出的微弱信 号提取出来；后者是将检测电路预处理过的信号转换 成能被计算机接收的信号。主要电路有多路模拟开关、 采样保持器及A/D转换器等。
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图9-23 多通道数据采集系统结构框图
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1．多路模拟开关（MUX） 在输入信号有多个时，常用多路模拟开关对它们进行 巡回检测，以节省A/D转换器和I/O接口。这种开关的 种类很多，但它们的工作原理基本上是一样的。下面 以CD4051模拟开关为例介绍其工作原理。
四、传感器与微型计算机的连接
由检测电路预处理过的检测信号在输入微型计算 机前还要经相应的接口电路进行处理，转换成CPU能 直接进行运算处理的信号，如模拟信号要转换成数字 量，而数字信号也要转换成能被计算机所能接受的数 字量。 不同类型的传感器，其输出信号类型不同，进入 计算机前的接口电路也不同。多路模拟信号输入通道 的结构比较复杂，其结构如图9-23所示，下面分别介 绍各个组成单元。
图9-25 采样保持器工作波形示意图
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3．模/数转换电路（ADC） A/D转换器是集成在一块芯片上能完成模拟信号向 数字信号转换的单元电路。其种类很多，按转换原 理和特点的不同，可分成两大类：直接A/D转换器 和间接A/D转换器。
长江工程职业技术学院自动化 CD4051引脚功能说明
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表9-2 真值表
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2．采样保持器（S/H） A/D转换芯片完成一次转换需要一定的时间。当被测量 变化很快时，为了使A/D转换芯片的输入信号在转换期 间保持不变，需要应用采样保持器。图9-25为采样保持 器工作波形示意图，图中每一采样值被保持到下一次 采样为止。
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模块十 传感器新技术应用
课题一 生物传感器
任务目标 ★ 了解生物传感器的定义和工作原理； ★ 了解生物传感器的特点及应用。
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