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- 虛擬儀器中常用的傳感器應(yīng)用
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2013/11/29
虛擬儀器就是在通用計(jì)算機(jī)上加上軟件和硬件，使得使用者在操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)時(shí)，就像是在操作一臺(tái)他自己設(shè)計(jì)的專用的傳統(tǒng)電子儀器。在虛擬儀器系統(tǒng)中，硬件僅僅是為了解決信號(hào)的輸入輸出，軟件才是整個(gè)儀器系統(tǒng)的關(guān)鍵，任何一個(gè)使用者都可以通過修改軟件的方法，很方便地改變、增減儀器系統(tǒng)的功能與規(guī)模，所以有“軟件就是儀器”之說。虛擬儀器中要用到的傳感器很多，常用傳感器有熱電偶、RTD、應(yīng)變片、電流輸出器件等。
熱電偶：它是最流行的溫度傳感器，其原理是兩種不同金屬的結(jié)合要產(chǎn)生隨溫度變化的電壓。由于連接熱電偶與DAQ(數(shù)據(jù)采集)板的引線要引起所謂的參考連接或冷端連接，這種連接如同熱電偶一樣也要產(chǎn)生其輸出電壓——即所謂的冷端電壓或參考電壓。這樣測量電壓就包括了熱電偶輸出電壓和冷端電壓兩部分。補(bǔ)償冷端電壓的方法就是所謂的冷端補(bǔ)償。顯然，冷端補(bǔ)償成廠熱電偶測量中的首要信號(hào)處理任務(wù)。常用的冷端補(bǔ)償方法有硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償。硬件補(bǔ)償是用一種特殊電路產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾妷簛淼窒涠穗妷骸Ｒ虼�，每種熱電偶必須有可在所有環(huán)境溫度下正常工作的專用補(bǔ)償電路。這樣的補(bǔ)償電路是非常昂貴的，所以通常采用軟件方法進(jìn)行溫度補(bǔ)償。軟件補(bǔ)償?shù)脑硎怯昧硗庖粋�(gè)溫度傳感器直接測量冷端環(huán)境溫度，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的熱電偶表或多項(xiàng)式通過軟件計(jì)算出所需的補(bǔ)償電壓，然后將測量電壓和補(bǔ)償電壓相加，再用標(biāo)準(zhǔn)的熱電偶多項(xiàng)式或查表法將補(bǔ)償后的電壓換算成溫度值。
RTD：作為另一種流行的溫度傳感器，本質(zhì)上是一種阻值隨溫度增加的線繞或金屬膜電阻。因?yàn)镽TD是無源器件，gj(信號(hào)處理)模塊須提供激勵(lì)電流以產(chǎn)生可被NAQ板測量的電壓信號(hào)。RTD具有相對較低的阻值(典型值為100溫)和靈敏度(一般低于0.4)，應(yīng)采用特殊的接線配置來減少引線電阻所引起的誤差。
應(yīng)變片：它機(jī)械試驗(yàn)與測量中最常用的傳感器，其電阻隨所施加的應(yīng)力而線性變化。應(yīng)變片常常被用來測量力和諸如加速度、位移與振動(dòng)等應(yīng)力導(dǎo)出量。由于應(yīng)變測量需要檢測相對變化較小的阻值，所以幾乎總是把應(yīng)變電阻做成橋的形式來提高靈敏度。
電流輸出器件：因?yàn)殡娏鲗椛湓肼暫鸵�電阻上的壓降不敏感，許多過程監(jiān)控應(yīng)用場合，常常輸出0一20mA或4—20mA的電流信號(hào)。信號(hào)處理電路用高精度、低溫度系數(shù)的精密電阻將電流轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷�，以便在DAQ板上進(jìn)行ADC(模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào))。
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