| 【中文题名】 | 非集成化智能传感器系统电磁兼容技术研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 电磁场与微波技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-8 |
| 【中关键词】 | 智能传感器系统,电磁兼容,电磁干扰,信号调理,运算放大器,印制电路板 |
| 【英关键词】 | Intelligent sensor system,Electromagnetic Compatibility （EMC）,Electromagnetic Interference （EMI）,signal conditioning,operational amplifier,printed circuit board （PCB）, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器> |
| 【论文摘要】 |
传感器技术是利用各种功能材料实现信息检测的一门综合技术，是在当代科学技术领域中，实现信息化的基础技术之一。
传感器智能化是当前传感器技术的主要发展方向之一。传感器智能化所产生的技术水平飞跃和经济效益提高，已经得到广泛的认识。传感技术和智能技术结合之后，使传感器由单一功能、单一检测对象向多功能和多变量检测发展，也使传感器由被动进行信号转换向主动控制传感器特性和主动进行信息处理发展，使传感器由孤立的元器件向系统化、网络化发展。智能传感器系统因其在功能、精度、可靠性上较普通传感器有很大提高，已经成为传感器研究开发的热点。
智能传感器系统电路组成复杂，并且是模拟电路与数字电路并存、硬件与软件相结合，在工业环境下远距离传输模拟或数字信号时，不仅容易受到外界强干扰，而且系统本身也会产生干扰。为确保智能传感器系统稳定可靠地工作，必须有效地抑制各种干扰，优化电路设计和软件设计。
本文首先对电磁兼容的基本概念和原理、干扰的要素和传播途径、电磁兼容标准规范、实现电磁兼容的措施手段等进行介绍，根据传感器及智能传感器的定义，功能及实现途径，重点分析了非集成化实现的智能传感器抗干扰设计。分析了智能传感... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-10 |
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第一章 引言 |
10-12 |
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1.1 背景和意义 |
10-11 |
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1.2 主要研究内容 |
11-12 |
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第二章 电磁兼容原理 |
12-20 |
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2.1 电磁兼容性的基本概念 |
12-16 |
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2.1.1 电磁兼容 |
12 |
|
2.1.2 电磁干扰的三要素和传播途径 |
12-16 |
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2.2 电磁兼容性标准和规范 |
16-17 |
|
2.3 电磁兼容性控制技术 |
17-19 |
|
2.4 电磁兼容性的工程预测分析 |
19-20 |
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第三章 传感器及传感器的智能化 |
20-32 |
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3.1 传感器简介 |
20-21 |
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3.1.1 传感器的定义 |
20 |
|
3.1.2 传感器的组成 |
20-21 |
|
3.2 智能传感器 |
21-25 |
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3.2.1 智能传感器概念 |
21-22 |
|
3.2.2 智能传感器的功能与特点 |
22-23 |
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3.2.3 智能传感器实现的途径 |
23-25 |
|
3.2.3.1 非集成化实现 |
23-24 |
|
3.2.3.2 集成化实现 |
24 |
|
3.2.3.3 混合实现 |
24-25 |
|
3.3 智能传感器系统抗干扰设计 |
25-32 |
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3.3.1 A/D转换器抗干扰设计 |
26-29 |
|
3.3.1.1 A/D转换器的基本分类 |
26 |
|
3.3.1.2 A/D转换器的主要技术指标 |
26-27 |
|
3.3.1.3 A/D转换器的噪声抑制 |
27-29 |
|
3.3.2 电源所致干扰的抑制 |
29-30 |
|
3.3.2.1 交流电源系统所致干扰的抑制 |
29-30 |
|
3.3.2.2 直流电源系统所致干扰的抑制 |
30 |
|
3.3.3 多路开关及其抗干扰设计 |
30-32 |
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第四章 传感器系统信号调理电路设计 |
32-59 |
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4.1 传感器信号调理电路简介及其应满足的要求 |
32-34 |
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4.1.1 传感器信号调理电路 |
32 |
|
4.1.2 对传感器电路的主要要求 |
32-34 |
|
4.2 传感器输出阻抗分类及传感器电路的作用 |
34-35 |
|
4.3 传感器电路设计应考虑的问题 |
35-37 |
|
4.4 运算放大器 |
37-40 |
|
4.4.1 信号调理电路中的运算放大器 |
37-38 |
|
4.4.2 集成运放的噪声及其抑制 |
38-40 |
|
4.4.2.1 集成运放电路的内部噪声及其抑制 |
38-39 |
|
4.4.2.2 集成运放电路的外部噪声及其抑制 |
39-40 |
|
4.5 差动放大器与仪表放大器 |
40-45 |
|
4.5.1 差动放大器 |
40-43 |
|
4.5.2 仪表放大器 |
43-45 |
|
4.5.2.1 双运算放大器构成的仪表放大器 |
43-44 |
|
4.5.2.2 利用三个运算放大器的仪表放大器 |
44-45 |
|
4.6 压阻式压力传感器系统信号调理电路 |
45-57 |
|
4.6.1 压阻式压力传感器工作原理 |
45 |
|
4.6.2 电桥应用电路 |
45-47 |
|
4.6.3 一般信号调理电路设计 |
47-49 |
|
4.6.3.1 电路组成 |
47-48 |
|
4.6.3.2 ICL7650斩波稳零运算放大器的原理 |
48-49 |
|
4.6.4 飞思卡尔MPX2050系列半导体压力传感器专用放大器 |
49-53 |
|
4.6.4.1 MPX系列传感器简介 |
49-50 |
|
4.6.4.2 电路组成原理 |
50-52 |
|
4.6.4.3 仿真 |
52-53 |
|
4.6.5 1210型(ICSensors)低压传感器信号调理电路 |
53-57 |
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4.6.5.1 1210型传感器简介 |
53-55 |
|
4.6.5.2 T形网络反相比例运算电路 |
55 |
|
4.6.5.3 1210型压力传感器信号放大电路 |
55-56 |
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4.6.5.4 仪表放大器仿真 |
56-57 |
|
4.7 传感器电磁兼容标准 |
57-59 |
|
第五章 压力传感器信号调理电路PCB设计 |
59-65 |
|
5.1 基本元件与走线的频率特性 |
59-60 |
|
5.2 PCB的方案设计和器件选择 |
60-61 |
|
5.3 PCB中的电磁干扰 |
61 |
|
5.4 PCB中电磁干扰的抑制措施 |
61-63 |
|
5.4.1 PCB设计信息 |
61-62 |
|
5.4.2 PCB分层 |
62 |
|
5.4.3 PCB布局 |
62-63 |
|
5.4.4 PCB布线 |
63 |
|
5.5 实际PCB设计 |
63-65 |
|
第六章 结论 |
65-66 |
|
致谢 |
66-67 |
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参考文献 |
67-70 |
|
发表学术论文 |
70 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384392 |
