什么是信号调节器？
信号调节器旨在为电路的下一级或另一个传感器仪器系统调整输入信号。信号调节器用于滤除噪声，增加低电平信号的幅度，并从一个单元转换到另一个单元。
输入信号通常是模拟的。这些模拟信号代表温度和压力等物理值。这些信号电平小到足以被检测到。但是，当仪表电路无法看到这些信号电平时，可能会丢失有意义的数据。此外，噪声水平也会影响这些小值信号，减少有价值的信息。
仪器系统使用具有不同输入信号特性的传感器来收集物理变量。信号调节器使输入信号、输入传感器和电子元件兼容并协同工作。
信号调节器和数据采集系统(DAQ)
信号调节器不能用作任何应用程序的独立组件。相反，它们被用作信号处理系统的一部分，例如数据采集系统(DAQ)。
成功实施DAQ系统需要正确的信号调节器规范。
数据采集系统用于处理传入的物理值信号，例如温度和压力，以进行实时处理。DAQ系统由许多子系统组成，包括信号调节器。
信号调节器为DAQ执行许多功能，可分为以下几类：
·放大
·筛选
·隔离
·线性化
数据采集系统中的噪声源
噪声信号是数据采集中不需要的信号电平，它会改变原始信号并破坏有价值的数据。噪声在几乎所有具有不同来源的测量系统中都很常见。让我们来看看数据采集环境中一些熟悉的噪声源。
现场接线是DAQ系统中常见的噪声源。在导体中运行的交流信号会在其周围产生磁场。当附近的电路或任何其他携带信号的导体接近该导体时，磁场会使原始信号失真，这称为噪声。磁场产生的噪声称为电磁干扰(EMI)。EMI可以通过导体传输，例如电缆和任何物理路径。EMI也可以通过辐射传播而没有任何物理方向。
电磁线圈是DAQ系统中EMI的来源。当施加电流时，螺线管线圈在线圈中产生磁场。这些磁场还会在DAQ系统中引起噪声。
另一种类型称为射频干扰(RFI)。RFI是电路或导体在电信号快速变化时发出的电磁辐射。电机和VFD也可能是有害噪音的来源。电力电缆、电机和VFD也是附近电子和电气组件的噪声源。
电机频繁开启和关闭。这种频繁的开关模式会产生突然的电流浪涌，从而产生噪声。VFD也是一个重要的噪声源，EMI是在整流级产生的。整流器将输入的交流电压转换为直流电压。整流过程会产生谐波，会产生大量噪声。
另一个突出的噪声源是不正确的接地。接地是一个相互连接的回路，其电位与电路系统中的电源不同。电流在电路中的元件之间流动需要电位差。如果未按照设计规范建立接地，电路读数将变得不稳定，从而导致输出中出现明显噪声。
纠正噪音问题
如上所述，可能存在许多噪声源，包括功能组件或系统。消除噪声是保护用户数据所必需的。为此，使用了专门的技术和组件。让我们看看一些阻止噪声的方法。
防噪音接线
使用屏蔽电缆、双绞线等抗噪声电缆可以减少噪声的影响。
在屏蔽电缆中，承载信号的导体被标准屏蔽层包围。屏蔽层可以是编织的、螺旋设计的或镀金属的箔。这种保护可最大限度地减少来自周围噪声源的噪声耦合。对于高噪声环境，可以增加屏蔽的数量。
在双绞线中，一对电线相互缠绕在一起，通常用于磁噪声。双绞线消除了噪音的影响。当电缆暴露在噪音中时，两条线将收到相同数量的噪音。由于使用双绞线，其中一根线中的噪声方向与该对中另一根线中的噪声方向相反。相反的方向抵消了噪声而不影响原始信号。
正确接地
接地不当是数据采集系统中常见的噪声源。电路中的地是参考电位电压，在大多数情况下它通常是0伏。课程中的所有组件都连接到同一地面。
如果没有安装地线或者Ant组件到地线断开，噪声会很快进入通过组件和线传输的原始信号。
痕迹
布线是消除噪音的另一个重要因素。如果仔细选择，它可以实现低噪音和高吞吐量。
敷设电缆时，不得将低压电缆与载有交流电和其他高频噪声源（如电机、逆变器）的线路混在一起。这是通过为它们使用单独的管道来完成的。这些电缆还需要避免与其他电线重叠和平行。
制造商推荐
在安装电气或电子组件时，制造商会提供有关组件的最佳使用和应用以及噪声消除因素的建议。这些建议告知用户电缆选择、运行电缆距离以及任何有助于降低噪声影响的附加组件。
