前向通道

更新时间:2022-08-25 11:07

前向通道,就是指在一个系统中属于信号流前级的部分,它包括信号的感知、放大、调理、频谱变换等多个内容。在一个系统中处于最前端的就是对外界进行感知的传感器,它是人们感官的延伸。在一个系统中传感器的功能、精度、稳定性直接决定整个系统,传感器有着举足轻重的作用。

基本概念

前向通道,就是指在一个系统中属于信号流前级的部分,它包括信号的感知、放大、调理、频谱变换等多个内容。在控制系统中,前向通道就是指信号的输入通道,例如人机接口的键盘、传感器信号输入等;

后向通道指系统的输出信号通道,例如控制信号输出等;

前向通道是输入通道,后向通道是输出通道,因为一般都是模拟信号输入,需要转换成数字信号才能进行处理,所以前向通道一般需要进行模数转换,即A/D转换,把数字信号处理之后再转变成模拟信号输出,也就是后向通道的D/A转换。

自动控制原理中,前向通道是信号流图中从源节点到阱节点之间,与每个节点仅相交一次的通道。

测控系统中前向和后向通道的构成

一、前向通道

1、模拟通道

传感器——把非电量的模拟量(温度、压力、流量等)转换成电压或电流信号。

量程放大器——通常传感器输出的电压信号仅为毫伏级或微伏级,而A/D转换器要求的输入电压为几伏,因此必须用量程放大器进行信号放大。

多路模拟开关——为使多个模拟信号能共用一个A/D转换器,依次从多路模拟信号中选取一路转换。

采样/保持电路——把连续不断变化的模拟量送入A/D转换器之前进行时间上的离散。

A/D转换器——把模拟量转换为数字量。

2、数字通道

整形电路——使数字信号或开关量(编码器、行程开关、光电开关等信号)满足TTL电平要求。

光电隔离——防止现场干扰进入微型机。

三态缓冲——现场信号在需要时进入微型机数据总线

二、后向通道

1、模拟通道

D/A转换器——把数字量转换为使输出模拟量。

平滑滤波器——使输出模拟量连续。

分路器——将转换后的模拟量依次分配到多个模拟设备,使多个设备能共用一个D/A转换器。

2、数字通道

数据锁存——锁存数据总线输出信号

光电隔离——防止现场干扰

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