314 第 十章 模拟接口电路 1 0 .1 概述 在自动控制和测量系统中,被控制和被测量的对象往往是一些连续变化的物理量。如: 温度、压力、流量、速度、电流、电压等。这些随时间连续变化的物理量,称为模拟量(Analog)。计算机参与测量和控制时,模拟量不能直接送入计算机,必须先把它们转换成数字量 (Digital)。能够将模拟量转换成数字量的器件称为模拟数字转换器,简称 ADC。同样,计 算机输出的是数字量,不能直接用于使用模拟量的控制执行部件,必须将这些数字且转换成 模拟量。能够将数字量转换成模拟量的器件称为数字/模拟转换器,简称 DAC。因此,我们常把 ADC 和DAC 器件以及相关电路成为模拟接口电路。 计算机通过 ADC 或 DAC 转换器,与外界使用模拟量的设备相连接的技术就是模拟接口技术,它是计算机应用于自动控制领域的基础。一个典型的计算机测控系统如图 10-1 所示。 图 10-1 典型的计算机检测、控制系统框图 为了让大家建立一个比较完整的测控系统概念,在本章重点介绍 ADC、DAC 转换器及其应用之前,有必要对图 10.1 中的其他部分,如传感器、放大器、多路开关、采样保持器、驱动器和执行部件做以简单的介绍。因为在实际系统中,任何一个部件的问题,同样严重的影响整个计算机的检测和控制系统的正常运行,甚至令整个系统瘫痪。 1.传感器 在计算机检测、控制系统中,传感器位于系统的最前端,其作用相当于人的五官,是信息采集系统的首要部件。严格地说,传感器是把非电量的量值形式 (如物理量、化学量、生物量等)转换成另一种与之有确定对应关系且便于计量的电量形式(如电压或电流)的装置。它实现两种不同形式的量值之间的变换,目的是为了计量。随着人工智能计算机的深入研究,:传感器也向着智能传感器方向发展,能把图像、声音等通过智能传感器直接输入计算机,使计算机具有视觉和听觉等能力。一般传感器的类型可以分为如下几类: 1)按被测量的性质分 (1)机械量(几何尺寸、力、速度、振动等)传感器。 315 (2)热工量(温度、压力、流量等)传感器。 (3)物理量传感器、化学量传感器和生物量传感器。 2)按输出量的性质分 (1)参量型传感器:即输出是非源电参量,如电阻、电感、电容和频率等。其中,电 阻式又分为电位器、热敏电阻、光敏电阻、气敏电阻、声敏电阻等;而电感式又分为自感、 互感、压磁和涡流式等。 (2)发电型传感器:即输出是电势或电流,如热电偶式、光电池式、电极电位...