用单个施密特触发器对两个电阻式传感器或多个开关进行测量

2014-10-08 15:59:43来源: ednchina
在我们周围,许多捕捉信息的传感器都具有电阻性,如NTC传感器、PTC传感器、LDR传感器和接触式传感器等。如果将这类传感器的电阻转换为频率或脉冲持续时间,那么在不需要模拟数字转换器(ADC)的情况下,利用大部分的微控制器(MCU)就可以对这些参数进行测量。

从图1中可看出,配备施密特触发器(xxxx14或40106)的单相逆变器如何服务于Rs1和Rs2这两个电阻式传感器。其中一个传感器控制输出脉冲的低电平时间TL,而另外一个传感器则控制高电平时间TH。

D1和D2这两个二极管可以让高电平和低电平时间之间相互独立。R2和R4这两个电阻器并非一定要配备。如需要,可以配备R2和R4来抵消传感器的电阻。

如需改变传感器响应曲线或提供阈值校准点,可利用R1和R3。

以下是设置电路的一个示例,R1和R3在这个示例中用于校准设定值。

1. 如果为达到更高的精确性而需获取参考电压Vref的值,可将S5设于上方,用微调电位计P1将Vref设为所需的值,如5.0V、5.5V、4.5V等。

2. 开关S1和S3关闭,而开关S2与S4打开。此时,R1和R3会确定输出信号的高电平和低电平时间。

3. 高电平和低电平时间被测量,且测量数据被保存至MCU的内存中。

4. 然后,开关S2与S4关闭,而开关S1和S3打开。在该位置,传感器Rs1和Rs2会确定输出信号的高电平和低电平时间。

5. MCU测量高电平和低电平时间,并将所测量到的值与存储的参考数据进行比较。

参考源IC2周边的电阻器R5、R6和P1的电阻值由特定的实现方式而定,同时根据TL431A或等效IC的数据表中的公式可以很容易计算出来。

用单个单相逆变器监测多个接触式传感器

单个单相逆变器也可以从一个和多个接触式传感器或开关中获取信息。从图2中可看出单个单相施密特触发器如何获取四个接触式传感器(包括S1、S2、S3和S4)的信息。该电路可将反馈电路IC1A中的电阻转换为频率。在这个电路中,也可以像图1中所显示的那样,加入二极管以增加接触式传感器的数量。

在这个电路中,开关的打开和关闭总共有16种组合。每种组合都可产生带有预定频率的方波。如需校准,频率可被测量,而且测量数据将被保存至嵌入式MCU的内存中。当所有开关都被打开时,R5可用于维持振荡。电阻器R1和R5采用适当的值即可。关键的一点在于打开和关闭开关的每种组合都必须对应不同的频率。

IC1B、R6和D1并非一定要配备。如需要,可通过IC1B、R6和D1让人们更直观地识别出打开和关闭开关的某些组合。

接触式传感器的数量仅受实现的分辨率和精确度所限制。而所实现的分辨率和精确度则取决于IC、电源稳定性、反馈电路电阻器的精确性,以及MCU测量脉冲时间和频率的能力。

关键字:施密特触发器  电阻式传感器  开关测量

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/1008/article_9633.html
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