圖1  加載/感應系統(tǒng)的信號鏈路框圖

　    完備的信號鏈路方案
　　傳感器信號鏈路必須能夠處理帶有噪聲的弱信號,。為了準確測量電阻式傳感器輸出電壓的變化,，電路必須具備以下功能：激勵、放大,、濾波和采集,。有些解決方案可能還要求采用數(shù)字信號處理(DSP)技術對信號進行處理、誤差補償,、數(shù)字放大以及用戶可編程操作,。
　　激勵
　　具有極低溫漂的高精度、穩(wěn)定的電壓或電流源常常用作傳感器激勵,。傳感器輸出與激勵源成比例(往往以mV/V表示),。因此，設計時,，模/數(shù)轉換器和激勵電路通常采用一個公共基準,，或者將激勵電壓作為ADC的基準?？梢岳酶郊拥腁DC通道精確測量激勵電壓,。

　　傳感器/電橋
　　信號鏈路的這部分功能包括應力傳感器,，它被放置在測壓元件(惠斯通電橋設計)部分，如上文中的“概述”部分,。
　　放大和電平轉換模擬端(AFE)
　　有些設計中,，傳感器輸出電壓范圍非常小，要求分辨率達到nV級,。這種情況下,，在將傳感器輸出信號送至ADC輸入之前，必須對信號進行放大,。為了防止放大階段引入誤差,，需要選擇低失調電壓(VOS)、低溫漂的低噪聲放大器,?；菟雇姌虻娜秉c是共模電壓遠遠大于有用信號,。這意味著LNA還必須具有非常高的共模抑制比(CMRR),，通常大于100dB。如果采用單端ADC,，則需附加電路在數(shù)據(jù)采集之前消除較高的共模電壓,。此外，由于信號帶寬很窄,，放大器的1/f噪聲也會引入誤差,。因此，最好采用斬波穩(wěn)定放大器,。使用分辨率非常高的ADC,，占用滿量程范圍的一小部分有助于降低對放大器的苛刻要求。

　    采集-ADC
　　選擇ADC時需嚴格確認其技術指標,，例如：無噪聲范圍或有效分辨率,，該指標表示ADC能夠辨別固定輸入電平的能力。一種替代指標是無噪聲計數(shù)或編碼,。大多數(shù)高精度ADC的數(shù)據(jù)資料把這些指標表示為噪聲峰值或RMS
噪聲與速度的對應關系表,，有時也以噪聲直方圖的形式表示這些指標。
　　其它需要考慮的ADC指標包括：低失調誤差,、低溫漂及優(yōu)異的線性度,。對于特定的低功耗應用，速度與功耗的關系也是非常重要的規(guī)格,。
　　濾波
　　傳感器信號的帶寬一般很窄,，對噪聲的敏感度較高。因此,，通過濾波限制信號的帶寬可顯著降低總體噪聲,。利用Σ-Δ ADC能夠簡化噪聲濾波要求,，因為這種架構提供固有的過采樣特性。
　　數(shù)字信號處理(DSP)-數(shù)字域
　　除模擬信號調理外,，為了提取信號并降低噪聲,，還需要在數(shù)字域對所采集的信號作進一步處理。通常需要找到針對具體應用及其細微差別的算法,。有些通用算法,，例如，數(shù)字域的失調和增益校準,、線性化處理,、數(shù)字濾波和基于溫度(或其它制約因素)的補償。
　　信號調理/集成方案
　　有些集成方案把所有需要的功能模塊集成在單一芯片,，通常稱為傳感器信號調理器IC,。信號調理器是一種專用IC (ASIC)，它對輸入信號進行補償,、放大和校準,，能夠覆蓋較寬的溫度范圍。根據(jù)對信號調理器的不同精度要求,，ASIC會集成以下全部或部分模塊：傳感器激勵電路,、數(shù)/模轉換器(DAC)、可編程增益放大器(PGA),、模/數(shù)轉換器(ADC),、存儲器、多路復用器(MUX),、CPU,、溫度傳感器以及數(shù)字接口。

　　常見的信號調理器有兩種類型：模擬信號通路的調理器(模擬調理器)和數(shù)字信號通路的調理器(數(shù)字調理器),。模擬調理器的響應時間較快,，提供連續(xù)的輸出信號，反映輸入信號的實時變化,。它們通常采用硬件補償機制(不夠靈活),。數(shù)字調理器往往基于微控制器，由于ADC和DSP算法具有一定的執(zhí)行時間,，響應時間較慢,。應該考慮ADC的分辨率，將量化誤差降至最小,。數(shù)字信號調理器的最大好處是提供靈活的補償算法,，可根據(jù)用戶的應用進行調整。
　　溫度檢測
　　概述
　　溫度檢測在工業(yè)系統(tǒng)中的主要作用表現(xiàn)在三個方面。
　　1.溫度控制,，例如恒溫爐,、冷凍箱和環(huán)境控制系統(tǒng)，根據(jù)實測溫度判斷實施加熱/致冷操作,。
　　2.校準各種傳感器,、振蕩器及其它經(jīng)常隨溫度變化的元件。由此,，必須通過測量溫度確保敏感系統(tǒng)元件的精度,。
　    3.保護元件和系統(tǒng)在極端溫度下不被損壞。溫度檢測決定所要采取的相應措施,。