マイクロコントローラとセンサーを統合することで、正確なデータ取得を確実にするために、適切な信号調節が必要です。 信号調節回路は、マイクロコントローラの入力要件に合わせてセンサー信号を変更します。 このプロセスは、増幅、フィルタリング、および信号の品質と信頼性を向上させるために、レベルシフトを含みます。

信号調節の基礎

信号調節回路はデジタル変換のために未加工センサーの出力を準備します。それらは騒音を除去し、電圧レベルを調節し、信号の忠実度を高めます。これらの回路の適切な計算は精密な測定およびシステム安定性のために必要です。

共通の信号の調節の技術

  • :増幅:]]は、マイクロコントローラの入力範囲に合わせてセンサー信号を増加させます。
  • [] フィルタリング:]] 不要なノイズと信号からの干渉を除去します。
  • レベルシフト:] 電圧レベルを調節して、ADC入力限界の範囲内で収まる。
  • ] 照度マッチング:[ センサーと回路間の電力転送の最大値を確保します。

信号の調節回路を計算する

計算は、センサー出力特性とマイクロコントローラ入力仕様に基づいてコンポーネントの値を決定することを含みます。例えば、センサー信号を増幅するために、操作アンプ回路のゲインは、式を使用して計算する必要があります。

[] ガス(A]]]]v]) = V[] []] / V[] [

Vin]がセンサー出力電圧であり、V]outは、ADCの所望の電圧レベルです。 アンプ回路の抵抗値が、ゲイン式に基づいて選択されます。

[] ガス(A]]]]v]) = R]]f[] / R]in[

同様に、フィルタは、抵抗器とコンデンサ値を選択して、目的のカットオフ周波数を達成するために設計され、次のように計算されます。

fc] = 1 /(2π R C)[