模拟量输入通道如图22。
这种结构的模拟量通道特点为
1对ADC、SH要求高。
2处理速度慢。
3硬件简单成本低。
4软件比较复杂。
综合比较方案一与方案二方案二更为适合于本设计系统对于模拟量输入的要求比较其框图方案二更具备硬件简单的突出优点所以选择方案二作为信号的输入通道。
f图21多路并行模拟量输入通道
图22多路分时的模拟量输入通道
f第3章系统总体设计
本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号和AD模拟数字转换芯片的性能我设计了以AT89C51基本系统为核心的一套检测系统其中包括AD转换、单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。
图31系统总体框图
本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。
一信号采集由AD590、HS1100及多路开关CD4051组成
二信号分析由AD转换器MC14433、单片机AT89C51基本系统组成
三信号处理由串行口LED显示器和报警系统等组成。
31信号采集
311温度传感器
集成温度传感器AD590是美国模拟器件公司生产的集成两端感温电流源。
一、主要特性
AD590是电流型温度传感器通过对电流的测量可得到所需要的温度值。根据特性分挡AD590的后缀以IJKLM表示。AD590LAD590M一般用于精密温度测量电路其电路外形如图32所示它采用金属壳3脚封装其中1脚为电源正端V2脚为电流输出端I03脚为管壳一般不用。集成温度传感器的电路符号如图32所示。
f图32AD590外形及电路符号
1、流过器件的电流μA等于器件所处环境的热力学温度开尔文度数即
ITT1μAK
式中IT流过器件AD590的电流单位μA。
T热力学温度单位K。
2、AD590的测温范围55℃150℃。
3、AD590的电源电压范围为4V30V。电源电压可在4V6V范围变化电流IT变化1μA相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压因而器件反接也不会损坏。
4、输出电阻为710MΩ。
5、精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档其中M档精度最高在55℃150℃
范围内非线形误差±03℃。
AD590的工作原理
在被测温度一定时AD590相当于一个恒流源把它和530V的直流电源相连并在输出端串接一个1kΩ的恒值电阻那么此电阻上流过的电流将和被测温度成正比此时电阻两端将会有1mVK的电压信号。其基本电路如图33所示。
图33AD590内部核心电路
f图33是利用ΔU
BE
特性的集成PN结传感器的感温部分核心电路。其中T1、T2起恒流作用可用于使左右两支路的集电极电流I1和I2相等T3、T4是感温用的晶体管两个管的材质和工艺完全相同但T3实质上是由
个晶体管并r