对于数据采集系统来说，必须利用传感器测量环境或结构参数，例如温度或振动。反过来，这些传感器需要在数据采集设备有效并且能精确地测量信号之前进行信号调理。图1所示为信号调理在数据采集设备与传感器之间中的地位示意图。 从图1可看出所有数据采集系统的三个重要的组件就是：信号调理(调理信号／传感器)；数据采集设备(将调理的信号数字化)；软件(用来分析，记录，和显示所得到的信号数据)。而其信号调理提供了不同于孤立数据采集设备的独特特性，因为它提高了数据采集系统的性能和测量精度。
1、信号调理是现代数据采集系统的高要求的必需
现代数据采集设备变得越来越复杂，其特点是速度和精度要求越来越高，但数据采集技术仍然相同，即必须连接信号和应用必需的信号调理以对信号数字化及显示数据。特别伴随是对信号调理的需要愈加迫切。虽然插入式daq(数据采集设备设备)可专门精确地测量电压信号，但是电压仅仅是许多现代控和测量所要众多i/0类型中的一种。实际上,现代的数据采集系统也必须从那些被检测物理、化学、或机械现象的传感器中测量信号。其中一些的传感器必须具有信号调理来返回任何测量并达返回精确的测量值。
虽然数据采集设备日益变得越来越复杂，但是数据采集的基本技术仍然相同，即必须连接到信号，应用必需的信号调理，对信号数字化，和显示数据。而根本上最重要的组件就是信号调理。为什么这么说呐？当今，绝大部分可测量信号必须使用传感器进行检测，而大部分传感器需要数据采集设备具备有信号调理功才能来精确地读取信号。据此,一个数据采集系统不仅要结合数字化仪和应用软件，还要包含紧密集成的信号调理硬件。值此,先应介绍新型的信号调理硬件。
2、新型信号调理器件特性与应用
2.1传感器调节器和4-20ma收发器
*pga309是完整的电压输出桥接器传感器调节器，免除了电位计和传感器修整。利用存储在低成本、sot23-5封装的外部eeprom中的温度系数来对跨距和失调进行数字校准。提供激励电压线性化、内部/外部温度监控以及内部/外部电压基准(包括电源)的选择。该器件采用可设置的过压/欠压标度限值并具有故障检测电路。图2(a)为pga309功能方块图。
*4-20ma发送器提供通用型仪表放大器(ia)输入和电流环路输出，使得模拟信号能够在不损失准确度的情况下进行长距离传输。这些器件中有很多还包括定量、补偿、传感器激励和线性化电路。xtrl08可为rtd(电阻温度检测器)信号整形提供一条数字控制的模拟信号路径。xtrl08允许通过标准的数字串行接口对传感器和发送器误差进行校准，从而无需采用昂贵的电位计或改变电路参数值。校准设定值可以存储在廉价的eeprom中，以便于在常规操作过程中进行检索。图2(b)为4-20ma发送器设计解决方案图。
*pga309的主要特点：电压输出以比例值或绝对值的形式给出；数字校准无电位计，无传感器修整；传感器补偿为跨距和跨距漂移、失调和失调漂移；误差<0.1%的校准后准确度；2.7v至5.5v工作电压；封装型多tssop-16。
2.11工业模拟电压/电流驱动器
xtr300是面向工业和过程控制应用的完整输出驱动器。输出可由i/v选择引脚作为电流或电压来选择，而无需采用外部电阻器。为了增加灵活性，采用了分离的驱动器和接收器通道。集成仪表放大器(1na)可被用于远端电压采样或作为高电压、高阻抗测量通道。在电压输出模式中，提供了输出电流的副本；错误标志为进行故障检测提供了方便。为了增加保护功能，还提供了最大输出电流限值和热停机电路。图3为xtr300功能方块图。
*主要特点：引脚选择i或v输出或输入；用于输出启动/禁用(oe)的引脚选择；由外部电阻器来设定增益或跨导；输出电压摆幅为±16(在vs=±19v的条件下)；输出电流为±24ma(线性范围)；封装型式：5mmx5mmqfn-20。
*应用：可作为工业高电压和低电压信号处理之间的模拟接口plc-i/o及现场总线i/o。
2.12具有可编程信号调节功能的可编程4-20ma发送器
xtrl08是新一代可编程4-20ma电流环路发送器。其基本功能与ti的新型全模拟型产品相似，但xtrl08具有数字可调节式模拟信号路径，从而改善了准确度并降低了成本。数字校准的运用避免了置换电位计和元件，而且不必采用往往很难进行手动校准的其他成本昂贵的调节方法。
xtrl08虽然专为rtd温度传感器而设计，但也可以与许多其他类型的传感器(包括金属和硅片压力桥接器)一道使用。它整合了输入和激励多路转换器、自动置零可编程增益放大器(pga)、电流和电压基准、线性电路和电压至电流转换器输出级。图4为xtr108功能方块图。
*主要特点：完整的4-20ma发送器功能；用于中间调节的电压输出引脚；无电位计或手动修整；串行spi总线接口；用于四线式rtd线路的备用运算放大器；用于给外部电路供电的5v辅助稳压器；封装型式：ssop—24。
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