電子汽車衡傳感器A/D變換

A/D變換是電子汽車衡應變式傳感器信號數(shù)字化的zui主要環(huán)節(jié)。A/D變換的精度和可靠性決定了現(xiàn)代衡器的發(fā)展。近年在應變式傳感器中大量使用的是所謂Σ-ΔA/C模數(shù)變換器。即由總和增量調(diào)制器構(gòu)成的過抽樣模數(shù)變換器，從原理上它與我們已往使用的并行比較型、逐決比較型、積分型等脈沖編碼調(diào)制（LPCM）的A/D*不同。從我接觸的一些用戶，甚至傳感器專業(yè)人員，發(fā)現(xiàn)他們對Σ-ΔA/D變換器的一些基本性能和技術指標的了解有誤區(qū)。在這里我不準備對Σ-ΔA/D變換器的工作原理做講解，只準備對其使用中要注意的問題做一些講解。首先是如何確定Σ-ΔA/D變換器的使用頻率，Σ-ΔA/D變換器由兩部分組成。*部分為Σ-Δ調(diào)制器，它將模擬信號，根據(jù)前一樣值與后一樣值之差，按其增量大小進行量化編號，輸出為“0”或“1”一串編碼脈沖。第二部分為數(shù)字“梳狀”抽取濾波器，Σ-Δ編碼通過數(shù)字“梳狀”濾波器輸出常規(guī)的數(shù)字信號。Σ-Δ調(diào)制器的抽取頻率很高，均在MHZ量級。以一款較早的Σ-ΔA/D變換器為例。過抽樣速率為1.024MHZ，調(diào)制器輸出的抽樣率為256KHZ的1bitΣ-Δ碼。經(jīng)8階4級梳狀濾波器把上述Σ-Δ碼轉(zhuǎn)換為抽樣率為32KHZ的12bit數(shù)據(jù)。zui后經(jīng)過片外的抽取濾波器轉(zhuǎn)換成抽樣率為1KHZ的常規(guī)的PCM型數(shù)據(jù)。可見Σ-ΔA/D變換器雖然抽樣速率很高，但使用頻率并不太高，對于具體的器件，可根據(jù)技術說明書的輸出速率（Output Rate）確定。可使用的上限頻率，根據(jù)數(shù)字濾波器的取樣率而定。第二個要注意的問題是Σ-ΔA/D變換器的噪聲。數(shù)字電路噪聲產(chǎn)生的本質(zhì)上與模擬電路*不同，后者是由元器件的物質(zhì)特性確定，如上述的熱噪聲等。而數(shù)字電路的