Integrointi anturit mikroohjaimilla vaatii asianmukaista signaalin säätämistä, jotta voidaan varmistaa tarkka tiedonhankinta. Signaalinsäätöpiirit muokkaavat anturisignaaleja vastaamaan mikroohjaimien tulovaatimuksia. Tämä prosessi edellyttää vahvistinta, suodattamista ja tasosiirtymää signaalin laadun ja luotettavuuden parantamiseksi.

Signaalin säätelyn perusteet

Signaalinkäsittelypiirit valmistavat digitaalisen konversion raaka-anturin lähdöt. Ne auttavat poistamaan melua, säätämään jännitetasoja ja parantamaan signaalin uskollisuutta. Näiden piirien asianmukainen laskenta on välttämätöntä tarkkojen mittausten ja järjestelmän vakauden kannalta.

Yleiset signaalien käsittelytekniikat

  • Lisää anturisignaalia mikro-ohjaimen tuloalueen mukaiseksi.
  • Syöttö: [ poistaa ei-toivotun melun ja häiriön signaalista.
  • Tasonvaihto:[ säätää jännitetasoja ADC-syöterajojen mukaisiksi.
  • Impedanssi vastaa:[ varmistaa suurimman tehonsiirron anturin ja piirin välillä.

Lasketaan signaalin säätelypiirit

Laskelmissa on määritettävä anturin lähtöominaisuuksiin ja mikro-ohjaimen syöttötietoihin perustuvat komponenttiarvot. Esimerkiksi anturisignaalin vahvistamiseksi on toiminnan vahvistimen piirin voitto laskettava käyttäen kaavaa:

]Gain (A[v]) = V[]out[ / V[]][[[][[[]]]]]

Jos V[ on anturin lähtöjännite, ja Vout[ on ADC:n haluttu jännitetaso. Vahvistinpiirin resistoarvot valitaan sen jälkeen tuloskaavan perusteella:

]Gain (A[v]) = R]f[ / R[]][[[][[[]]]]]

Suodattimet on suunniteltu valitsemalla resistentti- ja kondensaattoriarvot halutun katkaisutaajuuden saavuttamiseksi, kun lasketaan:

]f[c = 1 / (2π R C)