选ADC采集系统,先看传感器输出什么信号
选ADC采集系统前先看传感器输出什么信号。分清电压、4—20 mA电流和I²C、SPI数字输出,核对前端转换与MA1001 AD7606子卡适配条件。
同样是测温度,有的传感器输出变化的电压,有的给出电流,还有的通过数字接口发送读数。选ADC采集板之前,先看资料里的“输出类型”,才能找对采集路径。
先找到输出类型,再看接线方式
传感器把温度、压力、位移等变化变成电信号。翻开型号说明,先找“输出”或“接口”:单位写V、mV的通常是电压输出;写mA的可能是电流输出;写I²C、SPI等的,则要按数字通信接口读取。只凭“温度传感器”的名称,还无法决定接到哪种采集输入。

图1:三条线表示不同输出类型的选型方向,实际连接还要核对传感器和采集系统的电气、供电及接口条件。
电压输出:核对模拟输入
电压型传感器的输出会随被测量变化。ADC是把模拟电压转换成数字的器件;如果选用电压输入的ADC采集系统,应先核对传感器输出的最高、最低电压,以及它围绕哪个电压位置变化。电压落在合适的测量范围内,采集结果才有清楚的换算依据。
有的传感器只输出微小电压,可能需要放大、滤波或缓冲等前端电路。还要确认供电、接地和输入连接方式。采样率可再按变化速度选择。
电流输出:先确认怎样转换
工业现场常见4—20 mA等电流输出。电压输入的ADC读取的是输入端电压,因此要先用合适的电流接收电路,把电流变化转换为可测电压;也可以选择具备相应电流输入的采集模块。转换之后的电压范围,还需与ADC输入范围相匹配。
例如取样电阻能把回路电流变成电压,但电阻值和接法还取决于回路供电、接线、接收端条件及精度要求。选型时把“4—20 mA”写清楚,比笼统说“模拟信号”更有用。
数字输出:核对接口和读数方式
还有些传感器内部已经完成测量与数字化,外部提供I²C、SPI等数字接口。此时重点是让控制器或FPGA按规定的电平、时序和数据格式读取信息,而不是把数字引脚接入电压ADC的模拟输入。传感器资料通常会写明供电、接口和通信要求,系统设计也要与之对应。
从传感器资料出发选采集系统
以MA1001 AD7606采集子卡配合FPGA母板为例,实物图可以帮助认识电压采集端与后续数字处理部分。是否适合某款传感器,要把传感器输出方式、前端电路、输入范围和现有工程一起核对。

图2:绿色板为AD7606采集子卡,黑色板为演示使用的FPGA母板;照片用于说明系统组成。
准备选型时,可以提供传感器型号或数据表,并标出输出类型、输出范围、供电要求、通道数和信号变化速度。再结合MA1001 AD7606 ADC子卡与ADC采集产品与方案,核对需要哪种输入和前端匹配方式。
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