标度变换原理及过程解释

2019-04-15 15:47发布

    工业上的仪表显示过程通常由下图 表示
    此时便要求单片机将ad送来的数值“翻译”为人们可以直观理解的数值,再送到数码管显示。于是这对单片机就提出了很高的运算要求。为了减轻单片机的"脑力劳动",就要使用标度变换这个方法,通过改变放大器的放大倍数来使ad送给单片机的数就是单片机想送给数码管的数,这样就极大地减轻了单片机的工作量。
    过程变成了下图

标度变换的过程
标度变换的最终目的就是直接通过硬件将AD送出的数值变为自己想得到的值,所以先要知道送入AD前的电压值是什么。信号送入前经历了两个阶段: 传感器 和 放大器。此时的电压值                         其中   X0——单位1(例如 1° ,1℃,根据被测对象决定)          Ni——被测对象数值(不带任何单位的纯数字)
          S——传感器灵敏度  即被测量转换成电压的转换系数(例如 mv/kg)
          K——放大器放大倍数知道了电压值之后就要知道转换结果 在求转换结果之前要知道AD的转换原理。AD的分辨率为AD满量程输入电压除上满量程输出字数即      其中 m 为AD的位数,可以将AD的分辨率理解为  V/每个1。也就是说如果AD的分辨率为 2 V/每个1,输出的是200这个数,那么就可以得出输入的电压值为400V。由此可以得出  假设AD输出数值为 Di ,则输入电压值为 
两个式子中的输入电压应相等。即  
我们的最终目的是让 Di 和 Ni 相等,故可以约去。所以,当满足条件  就可以实现标度变换。根据上式不难看出,通过改变 E(AD输入电压) ,S(传感器灵敏度), K(放大器放大倍数) 其中的任意值使上式等式成立,就可以满足标度变换。