电子汽车衡传感器A/D变换

电子汽车衡传感器A/D变换

A/D变换是电子汽车衡应变式传感器信号数字化的zui主要环节。A/D变换的精度和可靠性决定了现代衡器的发展。近年在应变式传感器中大量使用的是所谓Σ-ΔA/C模数变换器。即由总和增量调制器构成的过抽样模数变换器，从原理上它与我们已往使用的并行比较型、逐决比较型、积分型等脉冲编码调制（LPCM）的A/D*不同。从我接触的一些用户，甚至传感器专业人员，发现他们对Σ-ΔA/D变换器的一些基本性能和技术指标的了解有误区。在这里我不准备对Σ-ΔA/D变换器的工作原理做讲解，只准备对其使用中要注意的问题做一些讲解。首先是如何确定Σ-ΔA/D变换器的使用频率，Σ-ΔA/D变换器由两部分组成。*部分为Σ-Δ调制器，它将模拟信号，根据前一样值与后一样值之差，按其增量大小进行量化编号，输出为“0”或“1”一串编码脉冲。第二部分为数字“梳状”抽取滤波器，Σ-Δ编码通过数字“梳状”滤波器输出常规的数字信号。Σ-Δ调制器的抽取频率很高，均在MHZ量级。以一款较早的Σ-ΔA/D变换器为例。过抽样速率为1.024MHZ，调制器输出的抽样率为256KHZ的1bitΣ-Δ码。经8阶4级梳状滤波器把上述Σ-Δ码转换为抽样率为32KHZ的12bit数据。zui后经过片外的抽取滤波器转换成抽样率为1KHZ的常规的PCM型数据。可见Σ-ΔA/D变换器虽然抽样速率很高，但使用频率并不太高，对于具体的器件，可根据技术说明书的输出速率（Output Rate）确定。可使用的上限频率，根据数字滤波器的取样率而定。第二个要注意的问题是Σ-ΔA/D变换器的噪声。数字电路噪声产生的本质上与模拟电路*不同，后者是由元器件的物质特性确定，如上述的热噪声等。而数字电路的