力傳感器與信號調理器的搭配簡介

信號調理是指將力傳感器的原始輸出信號轉換為可用信號的過程。力傳感器本身不測量或讀取通過它們的電信號。攜帶信號的導線被焊接到應變片上，而應變片又粘附在應變梁上。力傳感器的應變梁的變化會改變應變片的結構，從而改變電流通過的應變片的電阻。結果是力傳感器的輸出信號發生變化。如果沒有力系統的附加組件來接收和放大此信號，力傳感器本身是讀取不了電信號的。

力傳感器輸出信號中包含的數據通常由數字顯示器，PC或PLC拾取和使用。該設備通常無法讀取和解釋信號的原始形式。這就是信號調理器的用武之地。

信號調理是指用于完成此任務的一系列過程。系統所需的信號修改類型取決于信號本身的質量及其傳輸的設備。信號調理功能分為三大類：

1、降噪

2、調整信號大小

3、轉換為所需格式。

信號調理器最常見的功能解釋如下：

模數轉換：

根據其設計的性質，力傳感器產生的信號是模擬的。即使是數字力傳感器最初也會產生模擬信號，但包括一個內部信號調理器，可將其轉換為數字信號。當力系統的其他組件需要數字信號時，ADC是該系統的必要組件。雖然模擬信號處理更快、更容易處理，占用的帶寬更少，但數字信號受噪聲和失真的影響較小。數字信號處理也易于存儲，更靈活，具有更高的精度，并且可以在更長的距離上傳輸。

放大：

來自力傳感器的輸出信號通常不夠強。放大是在不損壞數據的情況下增強信號的過程。

濾波：

來自力傳感器的信號可能具有噪聲與數據混合。過濾過程分離并過濾掉噪聲，并使必要的信息在系統中移動。

線性化：

當信號數據（mV）與施加的力（lbf，kgf等）沒有線性關系時，需要線性化。大多數力傳感器系統在校準期間只需要兩個參考點，0%和100%。通過線性化，必要時在兩者之間添加點，以實現更合適的線性度。

激勵：

應變片力傳感器需要來自外部電源的電流才能正常工作。大多數信號調理器能夠為力傳感器提供必要的激勵。

隔離：

信號隔離的目的是打破接地環路，這是非常常見的不準確來源。當直流信號線的兩端都有接地路徑時，就會產生接地環路。接地環路將額外的、不可估量的電流引入環路，使真實測量值失真。