采集系统1

专业：测控技术与仪器

学号：

姓名：赵玉江

65080330 一、 采集系统性能指标

该设计系统采集两路模拟信号，即压力和温度。 测量温度的范围在-30~50度之间，压力在人的正常重力 范围之内。要求测量温度误差在±0.5度以内，压力的精度在%0.1FS以内。A/D数据端在十二位以上。

二、 原理方框图及说明 压力 传感器 前置放大器

温度 传感器 前置放大器 多路模拟开关 S/H A/D 计算机系统 如上结构框图所示，采集的是压力和温度信号， 用传

感器来将模拟信号转换成电信号，并通过放大器来将弱的小信号进行放大。用多路模拟开关来选择输入哪个信号，用采样保持器来将输入的多路信号保存起来，以便下一步A/D进行转换，用A/D来把采集来的模拟信号转换成计算机可以处理的数字信号，最后送至计算机系统来处理由A/D转换来的数据。

三、 规范的电路图及说明

如下电路是压力信号转换电路，VR1和VR2是金属箔式

应变片，它们构成了双臂工作电桥电路，输出的电信号接到放大电路中，首先接到一跟随器，使其与放大电路得到很好的衔接，之后用负反馈电路进行放大。把输出信号接至多路

模拟开关。

如下电路是温度转换电路，该电路应用了AD590电流输出型温度传感器，其放大电路与上相同。 最后把输出的信号输出至多路模拟开关。

AD590

A/D转换芯片与单片机的联接电路

四、 主要器件介绍

1、 模数转换芯片A/D574

A/D574是12位的逐次逼近型A/D芯片。转换时间为 15~35us，片内有数据输出锁存器，并有三态输出的控制逻辑。运行方式灵活，既可以转换12位，也可转换8位。转换结果可直接输出12位，也可先输出高8位后输出低4位。可直接与8位和16位的CPU接口。输入可设置成单极性，也可以设置成双极性。片内有时钟电路，无需外加时钟。 2、 温度传感器AD590

AD590是电流输出型集成温度传感器，测温范围在55℃~+150℃之间，电源电压的范围在4～30 V，可以承受44 V正向电压和20 V反向电压，因而器件即使反接也不会被损坏，输出电阻为710 mΩ。精度高，AD590在- 55℃~+-150℃范围内，非线性误差仅为±0.3℃。 3、 金属箔式应变片

金属箔式应变片是应变片因受力而发生形状的变化，从 而引起电阻的变化，使得最后输出电压发生改变。金属箔式应变片由于其薄、面积大、尺寸准确、寿命长等特点，使得其能很好的感应来自外部的压力，提高了应变测量的精度。 4、 放大器uA741

uA741是一个常用的高增益运算放大器，可以通过它

的负反馈电路来放大输入的信号。价格低廉、运行稳定。可以实现题目设计放大的需求。 5、 74LS245

74LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。当8051单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。