現(xiàn)代集成電路 (IC) 技術(shù)和在微處理器集成電路方面取得的進(jìn)展使分配遍及整個裝置的過程控制功能變得現(xiàn)實(shí)且有很好的性價比。這個體系結(jié)構(gòu)是通過將過程控制功能分成多個分部來完成的，這些分部或是由中央系統(tǒng)計算機(jī)來管理或是獨(dú)立運(yùn)行。
 考慮到這里，那你為什么應(yīng)在控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中使用信號調(diào)理模塊（Signal Conditioning Module, SCMs）呢？ ■ 使傳感器的輸出信號標(biāo)準(zhǔn)化。所有傳感器都在相同的電壓（電流）條件下傳送信息；這使布線簡單化，使所有模擬－數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的接收前端標(biāo)準(zhǔn)化，并在有電磁干擾的情況下傳送傳感器信息信號。
■ 有了標(biāo)準(zhǔn)化的信號水平和刻度系數(shù)，就可加入或升級傳感器-信號調(diào)理模塊組合，從而便于系統(tǒng)的擴(kuò)展或使用新的傳感器技術(shù)，而對系統(tǒng)控制軟件的影響最小。
■ 可直接在傳感器所在處為傳感器信息建立共用刻度和線性化。
■ 從遠(yuǎn)端傳感器和與其相連的調(diào)理模塊到接收設(shè)備的通路上通常要橫跨許多地線節(jié)點(diǎn)，從而使它有可能受到不希望有的由接地環(huán)路引起的電壓的影響。信號調(diào)理模塊能提供三重隔離（信號、源自現(xiàn)場的激勵和源自計算機(jī)的電源），從而去除那些由接地環(huán)路引起的破壞。
■ 為了減少系統(tǒng)的平均修復(fù)時間。因?yàn)槭褂酶髯元?dú)立的傳感器信號調(diào)理模塊允許通過更換信號調(diào)理模塊來修復(fù)現(xiàn)場故障。
■ 對那些基于微處理器的控制器中作為模擬前端輸入的ADC（模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器）卡，大多數(shù)可獲得噪聲過濾。然而，用一個帶有先進(jìn)的高質(zhì)量多極過濾器的信號調(diào)理模塊能提供更好的抗噪聲性和過濾功能。
■ 帶有歸一化的隔離信號水平的信號調(diào)理模塊提供了一個簡單的、與本質(zhì)安全障礙的接口，這在危險環(huán)境中是需要的。
■ 那些用4~20 mA電流回路來傳輸模擬現(xiàn)場數(shù)據(jù)的信號調(diào)理模塊可為系統(tǒng)工程師提供更多優(yōu)點(diǎn)。如一個單獨(dú)的電流回路信號調(diào)理模塊能將現(xiàn)場監(jiān)測器、自主控制器和主控計算機(jī)全部連接在同一現(xiàn)場回路中。
■ 帶有輸入隔離和多極過濾的高級信號調(diào)理模塊能提供以下保護(hù)：在60赫茲下超過85分貝的正常模式抑制；在50~60赫茲下超過160分貝的共用模式抑制；連續(xù)的1500Vrms（均方根電壓值）共用模式電壓；在反相極性下240Vrms連續(xù)的差分輸入過載；ANSI/IEEE C37.90.1-1989 瞬態(tài)保護(hù)。 如何使用它們？
信號調(diào)理模塊有許多標(biāo)準(zhǔn)組件類型，為系統(tǒng)工程師提供了若干條能實(shí)現(xiàn)以上所列益處的途徑。信號調(diào)理模塊取自標(biāo)準(zhǔn)的5B和7B組件，其中每一個都可插入現(xiàn)場可安裝的“主板”。該主板可通過下述兩種方式與控制設(shè)備相連接：直接經(jīng)由多路模擬線路或是經(jīng)由一光學(xué)上隔離的串行RS-232 鏈。現(xiàn)場傳感器布線用典型的儀器現(xiàn)場接線端子直接與模塊式主板相連。最通用的信號調(diào)理模塊組合方式之一或許是DINrail系統(tǒng)，它允許以單個獨(dú)立模塊方式安裝，用可移動的現(xiàn)場布線連接可達(dá)到瞬時模塊更換和用模擬、串行或高速總線技術(shù)來選擇輸出模式的目的。
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