一種基于光纖傳輸的監測信號處理系統

為了再現輸入的模擬信號波形，需要把這個(gè)數字信號通過(guò)信號處理變成模擬信號。這個(gè)過(guò)程是由數模轉換器即D／A轉換器來(lái)完成的。由于A(yíng)／D7894_10的十四位輸出是完全補碼形式的，為了簡(jiǎn)化電路，同時(shí)也防止在操作過(guò)程中出現不必要的錯誤，要求所選用的D／A轉換器是能以完全補碼串行輸入的。與此同時(shí)，它的工作時(shí)序和工作速度應該和A／D7894_10相匹配。本文采用AD7840作為D／A轉換芯片。

AD7840是十六位補碼輸入，電壓輸出方式，滿(mǎn)幅度輸出電壓的范圍為±3 V，雙電源±5 V供電，外接+3 V的參考輸入電壓?？梢怨ぷ髟诖泻筒⑿心Ｊ?，它的串行最高工作時(shí)鐘頻率可允許達到6 MHz，典型功耗為70 mW，它的邏輯控制方便，能用簡(jiǎn)單的數字電路設計工作時(shí)序。它采用24引腳雙列直插式封裝，使用簡(jiǎn)單。

它的方式控制及讀時(shí)序如表2所示。

任意輸入數字量和模擬電壓量之間的關(guān)系計算方法如下式所示：

其中：-8192≤N≤8191，VREFIN為AD7840的參考輸入，大小為+3 V。

AD7840的最小分辨電壓是1LSB=FS／16 384=6／16384=366μV，其中6表示它的輸出電壓的峰-峰值為6 V，16 384是它的最大的可能輸入編碼。

當AD7840的外圍和時(shí)序得到了滿(mǎn)足后，它就把數字信號轉換成模擬信號了。

4 處理結果及分析

4.1 處理結果

4.1.1 萬(wàn)用表測量結果

把光纖傳來(lái)的數字信號送到它的輸入端，用萬(wàn)用表測量的結果如表3所示，最后用雙蹤示波器得到的結果如圖3所示。

4.1.2 示波器觀(guān)察結果

示波器觀(guān)察結果如圖3所示。

4.2 結果分析

系統分別對信號進(jìn)行數模和模數轉換處理，采用光信號傳輸，用光纖作為傳輸信號通道。所設計的系統體積小，重量輕，性能良好，實(shí)時(shí)性強，可以遠距離辦公，能實(shí)現程序控制，監測手段安全可靠。經(jīng)過(guò)這樣的處理和傳輸后在一定的速率范圍內可以達到相對準確的程度，通過(guò)示波觀(guān)察后發(fā)現信號基本得到了再現。實(shí)踐證明這種方法經(jīng)濟實(shí)用，且電壓越高，經(jīng)濟效益越好。