数字传感器系统的研究与实现

2013-08-13张国军薛晨阳刘林仙葛晓洋

电视技术 2013年5期

张慧，张国军，薛南，薛晨阳，刘林仙，葛晓洋

(中北大学a.电子测试技术重点实验室;b.仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原 030051)

在高度发展的现代工业中，为满足工业控制的需要，现代测试技术的发展趋于数字化、信息化方向。传感器的出现极大地促进了测试技术的发展，它作为测试系统的最前端，是整个测试系统的灵魂。数字传感器具有信号滤波功能，在传输过程中抗干扰能力强，具有较高的稳定性和测量精度，可实现远距离测量和监测功能［1］。因此，它适用于要求高稳定性、高精确度的检测系统。

1 总体设计说明

水声传感器通过振动输出模拟信号，经微处理器对该信号进行误差修正和滤波处理，使用CAN总线进行传输，完成采集信号的数据分析，将模拟加速度信号转换为数字信号，处理后的数据经过缓冲传输到中控机或其他CAN节点进行存储。为了验证传输数据的正确性，设计额外的CAN接收模块，通过传输前后数据对比以验证其正确性，其流程图如图1所示。

图1 系统工作流程图

2 滤波电路设计

信号从传感器输出后，信号调理电路对其进行适当的调理，即对信号进行放大、缓冲，定标模拟信号，将信号控制在A/D转换电压范围之内。信号必须在形式、幅度、信噪比、转换灵敏度和精度等方面达到中央处理器的要求［2］，才能送入模数转换器，因此必须对信号进行滤波，滤掉信号中的杂波成分，这样才能提高传感器数字化后的精度［3］。