模拟量输入输出接口技术培训课件.ppt

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1、模拟量输入输出接口技术1模拟量输入接口技术2A/D转换器的主要性能指标及分类3常用的A/D转换芯片4D/A转换器和接口技术5思考题与习题模拟量输入输出接口技术在单片机应用中，常常需要测量温度、湿度、流量、速度、液位、压力等多种模拟量，并通过输入接口传送给单片机CPU，需要输出模拟量去控制被控对象或用于显示。模拟量信号是连续变化的电压、电流信号，与数字量有本质上的区别，模拟量信号需要放大、滤波、线性化、信号变换等一系列的电路处理，把检测到的模拟量电压、电流信息变换成0-5V的电压信号，通过A/V转换电路转换成

2、相应的数字量才能输入单片机处理。同样，单片机输出的数字量控制值，也往往要通过D/A转换电路变换成模拟量才能去控制被控对象或用于数据的显示。因此，模拟量的输入输出接口技术是单片机应用中的一个重要环节。在单片机应用中，需要测量温度，湿度，流量，速度，液体，压力等大量模拟量，需要输出模拟量去控制被控对象或进行显示，模拟量的输入输出也是单片机的接口是一个重要的环节。模拟量信号是连续变化的电压，电流信号，与数字量有本质一的区别，需要对模拟量信号时放大，滤波，线性化，信号变换等电路处理，把测量的模拟量电压，电流信号变换

3、成0-5V的电压信号，通过A/D转换电路，转换成相应的数字量才能输入单片机处理。同样，单片机的控制值，测量数据也往往要通过D/A转换电路变换成模拟量才能进行控制或显示。因此，模拟量的输入输出是单片机应用中的一个重要环节。模拟量输入输出接口技术1模拟量输入输出接口技术1.传感器的概念传感器是把一种物理量（或化学量、生物量）转换成另一种与之有确定对应关系的物理量（通常是电量）的装置。它是测量系统中最重要的环节。传感器有许多种类，一种是以被测参数的性质来分，一种是以传感器的测量原理来分。按被测量参数的性质来分，有

4、热量类传感器，用于测量温度，热量，比热，压力，流量，风速等；有机械量类传感器，用于测量位移，应力，振动，加速度等；有成分量类传感器，用于测量各种气体、液体的成分、浓度、密度等。按传感器测量原理来分，有电阻式、电感式、电容式、阻抗式、磁电式、热电式、压电式等。传感器品种繁多，用途各异，但衡量传感器的基本参数主要有：测量范围：传感器能正常工作的范围，在使用中不应使传感器过载，以免损坏元件，或造成大的测量误差。线性度：传感器的输入与输出的关系，大部分传感器的输入、输出关系是非线性的，在使用中，要进行线性化处理。在

5、采用单片机后，可以用软件的方法进行线性化处理，可以简化电路，获得较好效果。灵敏度：传感器的输出与输入信号之比，灵敏度大的传感器，电路处理方便，我们希望传感器有较大的灵敏度。互换性：同种传感器的特性参数的一不致性，传感器的互换性差，会给使用带来不方便。模拟量输入输出接口技术1.1模拟量输入接口技术2.温度、压力等常用传感器在单片机应用中，常用的测量参数有温度，压力，湿度，液位等。我们对常用的传感器作一详细的介绍。(1)温度传感器温度是表示物体冷热程度的参数。是单片机应用中最基本的测量参数。热电偶温度传感器热电

6、偶温度传感器是以热电效应为基础的，将任意两种不同的导体A-B组成一个闭合回路，只要它们的两个接点t1，t2的温度不同，在回路里就会产生热电动势，如图1所示：1.1模拟量输入接口技术模拟量输入输出接口技术模拟量输入输出接口技术1.1模拟量输入接口技术2.温度、压力等常用传感器在单片机应用中，常用的测量参数有温度，压力，湿度，液位等。我们对常用的传感器作一详细的介绍。(1)温度传感器温度是表示物体冷热程度的参数。是单片机应用中最基本的测量参数。热电偶温度传感器热电偶温度传感器是以热电效应为基础的，将任意两种不同

7、的导体A-B组成一个闭合回路，只要它们的两个接点t1，t2的温度不同，在回路里就会产生热电动势，如图1所示：模拟量输入输出接口技术1.1模拟量输入接口技术热电偶电桥补偿测量电路中，Rt为热敏电阻，当冷端温度变化时，由于热敏电阻的补偿作用，消除了冷端温度变化的影响，提高了测量的精度。常用热电偶的代号，分度号及测量范围见表1。名称代号分设号测量范围ºC铜-康铜WRC（T）CK-200-+300镍铬-考铜WRK（E）EA-20-800镍铬-镍硅WRN（K）EU-20-1300铂铑10-铂WRP（S）LB-30-1

8、600铂铑10-铂铑6WRR（B）LB-20-1800模拟量输入输出接口技术1.1模拟量输入接口技术热电偶的测温度范围在-180-2800ºC，热电偶的输出热电势与工作端温度有关，还与自由端的温度有关，所以在测量时需要进行冷端补偿，热电偶的常用测量电路如图2所示。热电阻温度传感器是利用铂电阻，铜电阻，热敏电阻的阻值随温度而变化的原理测量温度的，这一类传感器的适用范围在-200-+650ºC，有较高的灵敏度。铂电阻