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2)电源电压范围宽,单电源为2-36V,双电源电压为±1V-±18V; 3)对比较信号源的内阻限制较宽; 4)共模范围很大,为0~(Ucc-1.5V)Vo;
5)差动输入电压范围较大,大到可以等于电源电压; 6)输出端电位可灵活方便地选用。
LM339集成块采用C-14型封装,图3-2为外型及管脚排列图。由于LM339使用灵活,应用广泛,所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器,如IR2339、ANI339、SF339等,它们的参数基本一致,可互换使用。
图3.2外型及管脚排列图
LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端,用“+”表示,另一个称为反相输入端,用“-”表示。用作比较两个电压时,任意一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平,它可选择LM339输入共模范围的任何一点),另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时,输出管截止,相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时,输出管饱和,相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态,因此,把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管,在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻(称为上拉电阻,选3-15K)。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时,它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外,各比较器的输出端允许连接在一起使用。
3.3 信号调理电路的设计
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当霍尔元件3503感应到磁场变化时,其3脚的输出电压也会相应变化。该电压经LM393比较后输出,将电机的转速转换成具有周期性的矩形脉冲型号,实现对电机转速和频率的测量。霍尔测频电路如下图3-3所示。
图3.3 霍尔测频电路
当电路接通后,+5V的电源通过电阻R0201向二极管LED201供电,灯发光表示电路接通,实验开始。霍尔元件3053通电工作,它的3端是输出电压,让后进入比较器LM393。和它比较的电压通过电位器Rw0201调节,两者比较的结果由1端输出,输出的是TTL高低电平。这个电压信号从输出端输出,经过采集模块,采集到采集卡中,在传输到pc机上,进而再通数据的处理,得到自己想要的信息。
信号调理电路
信号处理电路,把模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出或其他目的的数字信号。模拟传感器可测量很多物理量,如温度、压力、光强等...但由于传感器信号不能直接转换为数字数据,这是因为传感器输出是相当小的电压、电流或电阻变化,因此,在变换为数字信号之前必须进行调理。调理就是放大,缓冲或定标模拟信号等,使其适合于模/数转换器(ADC)的输入。然后,ADC对模拟信号进行数字化,并把数字信号送到MCU或其他数字器件,以便用于系统的数据处理。
信号调理将您的数据采集设备转换成一套完整的数据采集系统,这是通过帮助您直接连接到广泛的传感器和信号类型(从热电偶到高电压信号)来实现的。关键的信号调理技术可以将数据采集系统的总体性能和精度提高10倍。
信号调理简单的说就是将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号。是指利用内部的电路(如滤波器、转换器、放大器等?)来改变输入的
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讯号类型并输出之。因为工业信号有些是高压,过流,浪涌等,不能被系统正确识别,必须调整理清之。
一般的采集卡上都带有可编程的增益,但具体要不要作信号调理,要视待采信号的特点而定,若信号很小,则要经过放大将信号调理到采集卡能够识别的范围,若信号干扰较大,就要考虑采集之前作滤波了。
第4章 系统软件设计
4.1系统软件程序流程图
4.1.1初始化软件设计
程序的主体由一个大的while循环结构嵌套一个选择结构组成。
图4.1.1
主要对程序的初始化,等待采集的开始。 4.1.2 等待实验
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图4.1.2
用户可以设置实验的参数,程序就设置的参数,等待用户是否开始实验。然后转到下一步‘开始试验’。 4.1.3 开始试验
图4.1.3
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创建虚拟输入通道
任务输入指定要添加VI创建的虚拟通道的任务的名称。如没有指定任务,NI-DAQmx将自行创建任务并将VI创建的通道添加至该任务。
物理通道指定用于生成虚拟通道的物理通道。DAQmx物理通道常量包含系统已安装设备和模块上的全部物理通道。也可以为该输入连接包含物理通道列表或范围的字符串。通过DAQmx平化通道字符串VI可将物理通道数组转换为列表。
分配名称是分配给VI创建的定时源的名称。如该输入端未连线,NI-DAQmx将把物理通道名称作为虚拟通道名称。如将自定义的虚拟通道名称连接至该输入端,在其它NI-DAQmx VI或属性节点(例如,DAQmx触发VI的源输入端)中引用这些通道时,必须使用自定义名称。
对于使用“DAQmx创建虚拟通道”VI创建的多个虚拟通道,通过用逗号分隔的列表可为虚拟通道指定名称。如输入的名称数量少于创建的虚拟通道的数量,NI-DAQmx将为虚拟通道自动分配名称。
单位指定从通道返回的电压测量所使用的单位。
来自自定义换算 (10065) 自定义换算指定的单位。如选择该值,必须为自定义换算名称输入指定自定义换算的名称。
错误输入说明VI或函数运行前发生的错误。默认值为无错误。如在VI或函数运行前发生错误,VI或函数将把错误输入的值传递至错误输出。如在VI或函数运行时发生错误,VI或函数将正常运行,并在错误输出中设置自身的错误状态。通过简易错误处理器或通用错误处理器VI可检测并报告应用程序中的错误。错误输入和错误输出用于检查错误。通过将一个节点的错误输入连接至另一节点的错误输入,还可指定程序的执行顺序。 状态的值为TRUE(叉)时表示发生错误,值为FALSE(勾)时表示警告或无错误。默认为FALSE。
代码是错误或警告代码。默认值为0。状态的值为TRUE时,代码为非零错误代码。状态的值为FALSE时,代码为零或警告代码。
源确定发生错误的位置。源字符串包含产生错误的VI的名称、含有错误的输入端,以及清除错误的方法。
输入接线端配置指定通道的输入接线端配置。
默认 (-1) 运行时,NI-DAQmx将为通道选择默认接线端配置。
自定义换算名称指定用于通道的自定义换算的名称。如需将自定义换算用于通道,可为该输入端连接自定义换算,并将单位设置为来自自定义换算。
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