單片機輸入電路設(shè)計

1、第1頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二 本章內(nèi)容第四章單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用大賽典型競賽題目分析單片機基礎(chǔ)知識與科技創(chuàng)新電源電路設(shè)計輸入通道電路設(shè)計輸出通道電路設(shè)計人機接口電路設(shè)計第2頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 二、模擬量輸入輸出接口技術(shù) 是單片機與測控對象相連的部分，是應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的輸入通道。 來自被控對象的現(xiàn)場信息按物理量的特征可分為模擬量和數(shù)字量兩種。第3頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四

2、章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 1、光電耦合隔離器 光電耦合隔離器按其輸出級不同可分為三極管型、單向晶閘管型、雙向晶閘管型等幾種，如圖1所示。它們的原理是相同的，即都是通過電-光=電這種信號轉(zhuǎn)換，利用光信號的傳送不受電磁場的干擾而完成隔離功能的。第4頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 2、數(shù)字量輸入通道（1）開關(guān)輸入電路凡在電路中起到通、斷作用的各種按鈕、觸點、開關(guān)，其端子引出均統(tǒng)稱為開關(guān)信號。在開關(guān)輸入電路中，要考慮一下問題： 1）電平轉(zhuǎn)換：如把現(xiàn)場的電流

3、信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。 2）RC濾波：用RC濾波器濾出高頻干擾。 3）過電壓保護：用穩(wěn)壓管和限流電阻作過電壓保護；用穩(wěn)壓管或壓敏電阻把瞬態(tài)尖峰電壓箝位在安全電平上。 4）反電壓保護：串聯(lián)一個二極管防止反極性電壓輸入。 5）光電隔離：用光耦隔離器實現(xiàn)計算機與外部的完全電隔離。第5頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 2、數(shù)字量輸入通道（1）開關(guān)輸入電路典型的開關(guān)量輸入信號調(diào)理電路如圖4所示。第6頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生

4、科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 2、數(shù)字量輸入通道（2）脈沖計數(shù)電路 有些用于檢測流量、轉(zhuǎn)速的傳感器發(fā)出的是脈沖頻率信號，對于大量程可以設(shè)計一種定時計數(shù)輸入接口電路，即在一定的采樣時間內(nèi)統(tǒng)計輸入的脈沖個數(shù)，然后根據(jù)傳感器的比例系數(shù)可換算出所檢測的物理量。第7頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 2、數(shù)字量輸入通道（2）脈沖計數(shù)電路第8頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù)1、

5、基本概念（1）采樣:（數(shù)字）數(shù)據(jù)采集包含模擬信號量化過程。數(shù)字信號不僅在時間上是離散的，而且在數(shù)值上也是離散的。類似于從總體中抽樣研究分布，故稱采樣。以一定時間間隔對連續(xù)信號進行采樣，使連續(xù)信號轉(zhuǎn)換成時間上離散的脈沖序列。第9頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù)1、基本概念（2）采樣頻率。為了不丟失被采樣信號所攜帶的信息，實時采樣的采樣頻率應(yīng)滿足采樣定理（香農(nóng)定理）的要求，當(dāng)采樣頻率不滿足采樣定理時將產(chǎn)生信號混迭現(xiàn)象，使采樣后波形中增加了額外的低頻成分，造成失真，引起誤差。 在工程上采樣頻

6、率應(yīng)取被采樣信號所含最高頻率的K倍，通常K1020。還應(yīng)在A/D轉(zhuǎn)換之前加入抗混迭模擬濾波器AF，濾掉多余的高頻分量。 香農(nóng)定理：為使采樣信號能夠復(fù)現(xiàn)原連續(xù)信號，采樣頻率s和連續(xù)信號e(t)最高頻率max之間的關(guān)系必須滿足： s2max 或： T/max 第10頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù)1、基本概念（2）采樣頻率 (推薦)工業(yè)過程變量采樣周期： 流量 0.5s 壓力 1s 液位 2s 溫度 5s第11頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第

7、四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù)1、基本概念（3）數(shù)據(jù)采集通道:由兩部分組成：一是信號的濾波、放大、采樣、保持、轉(zhuǎn)換部分；二是單片機及其接口部分；如圖所示。 接口程序的任務(wù)為: 對接口初始化，確定采樣通道、采樣頻率、中斷方式,啟動A/D,讀取結(jié)果,作前期數(shù)據(jù)處理，存入指定單元等。第12頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù)1、基本概念（3）數(shù)據(jù)采集通道:-各元件的作用 傳感器及變換器：采集現(xiàn)場的各種信號，并變換成電信號(電壓信號或電流信號)，以滿足單片機的輸入要

8、求。現(xiàn)場信號有各種各樣，有電信號，如電壓、電流、電磁量等；也有非電量信號，如溫度、濕度、壓力、流量、位移量等，對于不同物理量應(yīng)選擇相應(yīng)的傳感器。 第13頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù)1、基本概念（3）數(shù)據(jù)采集通道:-各元件的作用 放大器：對傳感器輸出的微弱信號，進行放大處理處理成滿足A/D轉(zhuǎn)換要求的輸入信號。如果傳感器輸出的信號滿足A/D轉(zhuǎn)換要求，可以省略。 濾波器：減少來自各種工業(yè)現(xiàn)場的干擾信號。第14頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第

9、四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù)1、基本概念（3）數(shù)據(jù)采集通道:-各元件的作用 采樣保持器：在單片機的控制下，在某一個時刻采樣模擬信號的值，并能保持該瞬時值，直到下一次重新采樣。 主要用于對一個A/D轉(zhuǎn)換器分時對多路模擬信號進行轉(zhuǎn)換時，或?qū)ψ兓^快的信號。 第15頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù)1、基本概念（3）數(shù)據(jù)采集通道:-各元件的作用 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)：實現(xiàn)一個A/D轉(zhuǎn)換器分時對多路模擬信號進行轉(zhuǎn)換。如果是一個A/D轉(zhuǎn)換器對用一個信號，可以省略。 A/D

10、轉(zhuǎn)換器：實現(xiàn)模擬信號向數(shù)字轉(zhuǎn)換，量化。第16頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù)2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題： （1）常用的溫度傳感器 1）熱電偶溫度傳感器：是以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ)的，將任意兩種不同的導(dǎo)體A-B組成一個閉合回路，只要它們的兩個接點t1，t2的溫度不同，在回路里就會產(chǎn)生熱電動勢，如圖1所示： 在單片機應(yīng)用中，常用的測量參數(shù)有溫度，壓力，濕度，液位，速度，位移等。我們對常用的傳感器作一詳細(xì)的介紹。 第17頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道

11、電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù)常用熱電偶的代號，分度號及測量范圍見表名稱代號分設(shè)號測量范圍C銅-康銅WRC（T）CK-200-+300鎳鉻-考銅WRK（E）EA-20-800鎳鉻-鎳硅WRN（K）EU-20-1300鉑銠10-鉑WRP（S）LB-30-1600鉑銠10-鉑銠6WRR（B）LB-20-18002、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第18頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （1）常用的溫度傳感器 2）熱電阻溫度傳感器： 它是利用鉑電阻

12、，銅電阻，熱敏電阻的阻值隨溫度而變化的原理測量溫度的，這一類傳感器的適用范圍在-200-+650C，有較高的靈敏度。 常用的鉑電阻傳感器有Pt100，Pt100是指0C時鉑電阻的電阻值為100。常用于-50-+650C范圍。 常用的銅電阻傳感器有 Cu100和Cu50二種，是指0C時，銅電阻的電阻值為100和50。常用于-50-+150C范圍。 熱敏電阻是一種利用一些金屬氧化物按比例混合燒結(jié)成的電阻值隨溫度而變化的傳感器。靈敏度高，體積小，反應(yīng)快，使用壽命長。它適用的測量范圍為-50C-+300C。 2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第19頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星

13、期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入輸出接口技術(shù) （1）常用的溫度傳感器 2）熱電阻溫度傳感器：2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第20頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （1）常用的溫度傳感器 3）半導(dǎo)體集成溫度傳感器 該傳感器的線性度好，使用方便，可以直接輸出電壓信號，或電流信號，常用型號見下表型號測量范圍C輸出信號溫度系數(shù)XC616A+40-+125電壓型10mV/CXC616C-25-+85電壓型10mV/CLX6500-55-

14、+85電壓型10mV/CLm3911-25-+85電壓型10mV/CAD590-55-+150電流型1uA/CLm35-35-+150電壓型10mV/CLm134-55-+125電流型1uA/C2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第21頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （1）常用的溫度傳感器 3）半導(dǎo)體集成溫度傳感器典型應(yīng)用如圖2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第22頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中

15、的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （2）常用的壓力傳感器 壓力測量在工業(yè)、航空、航天、汽車、氣象、海洋、醫(yī)療等方面有大量的應(yīng)用，利用壓力可以測量液體、水的高度和壓力，可以測量血壓、氣體質(zhì)量和重量等參數(shù)。 壓力（又稱壓強）的單位是帕（Pa），1帕=1牛/米2，常用千帕（KPa），兆帕（MPa）表示，工業(yè)上使用的壓力單位有Kg/cm2和mmHg，mmHg幾種。它們之間的關(guān)系見表1： 2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第23頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （2）常用的壓力傳感器 各個壓力（

16、又稱壓強）的單位之間的關(guān)系見表1： 單位Pa(帕)Kg/cm2atm(大氣壓)MmHgMmH201Pa11.0997*1059.8692*10-67.5006*10-30.101971Kg/ cm29.80665*10410.96784735.5591041mmHg1.33325*1021.3595*10-31.316*10-3113.5951mmH209.8063750.9997*10-40.96287*10-47.3556*10-212、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第24頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中

17、的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （2）常用的壓力傳感器 1)壓電傳感器 在受到壓力的時候，某些晶體可能產(chǎn)生出電的效應(yīng)。根據(jù)這個效應(yīng)研制出了壓力傳感器。 壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，因為經(jīng)過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況做不到. 所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應(yīng)力。 壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第25頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （2）常用的壓力傳感器 1)壓電

18、傳感器-主要應(yīng)用 壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等特點。在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位。 壓電式傳感器可以用來測量發(fā)動機內(nèi)部燃燒壓力與真空度?？捎糜谲娛鹿I(yè)，例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。既可測量大的壓力，也可來測量微小的壓力。 壓電式傳感器既可測量大的壓力，也可測量微小的壓力。在生物醫(yī)學(xué)測量中，比如說心室導(dǎo)管式微音器。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第26頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入

19、通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （2）常用的壓力傳感器 2)其他壓力傳感器電容式壓力傳感器：利用被測壓力使金屬膜片之間的距離減少，電容量增加的原理制成的，可以測量液體和氣體。硅壓阻式壓力傳感器：硅壓阻式壓力傳感器是利用的壓阻效應(yīng)制成的新型壓力傳感器，在一塊單晶硅的基片上用擴散工藝制成的應(yīng)變元件，在應(yīng)變元件受到壓力的作用，引起電阻值產(chǎn)生變化，在型硅品片上形成四個阻值相等的電阻條，構(gòu)成一個惠斯電橋，特點是體積小，系數(shù)度高，測量范圍寬，精度高。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第27頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通

20、道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （2）常用的壓力傳感器 2)其他壓力傳感器電容式壓力傳感器：利用被測壓力使金屬膜片之間的距離減少，電容量增加的原理制成的，可以測量液體和氣體。硅壓阻式壓力傳感器：硅壓阻式壓力傳感器是利用的壓阻效應(yīng)制成的新型壓力傳感器，在一塊單晶硅的基片上用擴散工藝制成的應(yīng)變元件，在應(yīng)變元件受到壓力的作用，引起電阻值產(chǎn)生變化，在型硅品片上形成四個阻值相等的電阻條，構(gòu)成一個惠斯電橋，特點是體積小，系數(shù)度高，測量范圍寬，精度高。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第28頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道

21、電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （3）熱釋電型紅外傳感器它在接收到紅外光線時，會隨紅外光的功率大小而輸出電壓信號，用于人體，火焰的檢測，傳感器的外形及電路如圖6所示： 如圖所示，傳感器元件感受到紅外光線后，產(chǎn)生電荷，通過FET放大器，轉(zhuǎn)換成電壓輸出，窗口用于紅外光線的射入。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第29頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （4）紅外光電傳感器 光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。光電傳感器在

22、一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。檢測電路能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第30頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （4）紅外光電傳感器-分類 槽型光電傳感器 把一個光發(fā)射器和一個接收器面對面地裝在一

23、個槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關(guān)便動作。輸出一個開關(guān)控制信號，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關(guān)的檢測距離因為受整體結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第31頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （4）紅外光電傳感器-分類 對射型光電傳感器 若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個發(fā)光器和一個收光器組成的光電開關(guān)就稱為對射分離式光電開關(guān)，簡

24、稱對射式光電開關(guān)。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè)，檢測物通過時阻擋光路，收光器就動作輸出一個開關(guān)控制信號。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第32頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （4）紅外光電傳感器-分類 反光板型光電開關(guān)： 把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關(guān)。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到；一旦光路被檢測物擋

25、住，收光器收不到光時，光電開關(guān)就動作，輸出一個開關(guān)控制信號。 擴散反射型光電開關(guān): 它的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器，但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。當(dāng)檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號，輸出一個開關(guān)信號。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第33頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （4）紅外光電傳感器-應(yīng)用例子 本圖是利用光電傳感器測量電機轉(zhuǎn)速的一個應(yīng)用。光線每照射到接收器件一次，接收器件就產(chǎn)生一個脈沖，經(jīng)放大整形后，可以

26、通過頻率計計算出每分鐘產(chǎn)生的脈沖數(shù)，即電機轉(zhuǎn)速。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第34頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （5）濕度傳感器濕度傳感器指空氣中所含的水蒸汽量，工業(yè)上，氣象上常用相對濕度這一概念。相對濕度是指空氣中實際水蒸汽與相同溫度下飽和水蒸氣的比值，用百分比表示。目前用得較多的是電容式濕度傳感器，利用空氣中水蒸氣量的多少影響傳感器的電容量來測量的。MHS1100，MHS1101電容式相對濕度傳感器?？梢灾苯虞敵鼍€性電壓，有頂端接觸（MHS1100）和側(cè)面接觸（MHS

27、101）兩種封裝，它們外形結(jié)構(gòu)如圖9.9所示：2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第35頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （7）傳感器選擇問題： 選擇傳感器主要考慮靈敏度、響應(yīng)特性、線性范圍、穩(wěn)定性、精確度、測量方式等六個方面的問題。 除了以上選用傳感器時應(yīng)充分考慮的一些因素外，還應(yīng)盡可能兼顧結(jié)構(gòu)簡單、體積小。重量輕、價格便宜、易于維修、易于更換等條件。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第36頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單

28、片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （7）傳感器選擇問題： 1）靈敏度：一般說來，傳感器靈敏度越高越好，因為靈敏度越高，就意味著傳感器所能感知的變化量小，即只要被測量有一微小變化，傳感器就有較大的輸出。 2）響應(yīng)特性：傳感器的響應(yīng)總不可避免地有一定延遲，但我們總希望延遲的時間越短越好。 3）線性范圍：任何傳感器都有一定的線性工作范圍。在線性范圍內(nèi)輸出與輸入成比例關(guān)系，線性范圍愈寬，則表明傳感器的工作量程愈大。傳感器工作在線性區(qū)域內(nèi)，是保證測量精度的基本條件。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第37頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路

29、設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （7）傳感器選擇問題： 4）穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是表示傳感器經(jīng)過長期使用以后，其輸出特性不發(fā)生變化的性能。影響傳感器穩(wěn)定性的因素是時間與環(huán)境。 5）精確度：精確度是表示傳感器的輸出與被測量的對應(yīng)程度。傳感器處于測試系統(tǒng)的輸入端，因此，傳感器能否真實地反映被測量，對整個測試系統(tǒng)具有直接的影響。 6）測量方式：傳感器在實際條件下的工作方式。例如，接觸與非接觸測量、破壞與非破壞性測量、在線與非在線測量等，條件不同，對測量方式的要求亦不同。2、常用的傳感器（變換器）及選擇問題：第38頁，共43頁，2022年，5月20日，3點7分，星期二4.4 輸入通道電路設(shè)計第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用二、模擬量輸入接口技術(shù) （1）A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)： 1）分辨率：分辨率表示輸出數(shù)字量變化一個相鄰數(shù)碼所需輸入模擬電壓的變化量。轉(zhuǎn)換器的分辨率定義為滿刻度電壓與2n之比值，其中n為A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，例如一個8位A/D轉(zhuǎn)換器其分辨率為滿刻度1/28，若滿刻度電壓為5V，則能分辨率的最小電壓值為5/28=20mv。 2）量化誤差：是由于A/D轉(zhuǎn)換的有限數(shù)字對模擬數(shù)值進行離散取值