用單個施密特觸發(fā)器對兩個電阻式傳感器或多個開關(guān)進行測量

在我們周圍，許多捕捉信息的傳感器都具有電阻性，如NTC傳感器、PTC傳感器、LDR傳感器和接觸式傳感器等。如果將這類傳感器的電阻轉(zhuǎn)換為頻率或脈沖持續(xù)時間，那么在不需要模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)的情況下，利用大部分的微控制器(MCU)就可以對這些參數(shù)進行測量。

從圖1中可看出，配備施密特觸發(fā)器(xxxx14或40106)的單相逆變器如何服務于Rs1和Rs2這兩個電阻式傳感器。其中一個傳感器控制輸出脈沖的低電平時間TL，而另外一個傳感器則控制高電平時間TH。

D1和D2這兩個二極管可以讓高電平和低電平時間之間相互獨立。R2和R4這兩個電阻器并非一定要配備。如需要，可以配備R2和R4來抵消傳感器的電阻。

如需改變傳感器響應曲線或提供閾值校準點，可利用R1和R3。

以下是設(shè)置電路的一個示例，R1和R3在這個示例中用于校準設(shè)定值。

1. 如果為達到更高的精確性而需獲取參考電壓Vref的值，可將S5設(shè)于上方，用微調(diào)電位計P1將Vref設(shè)為所需的值，如5.0V、5.5V、4.5V等。

2. 開關(guān)S1和S3關(guān)閉，而開關(guān)S2與S4打開。此時，R1和R3會確定輸出信號的高電平和低電平時間。

3. 高電平和低電平時間被測量，且測量數(shù)據(jù)被保存至MCU的內(nèi)存中。

4. 然后，開關(guān)S2與S4關(guān)閉，而開關(guān)S1和S3打開。在該位置，傳感器Rs1和Rs2會確定輸出信號的高電平和低電平時間。

5. MCU測量高電平和低電平時間，并將所測量到的值與存儲的參考數(shù)據(jù)進行比較。

參考源IC2周邊的電阻器R5、R6和P1的電阻值由特定的實現(xiàn)方式而定，同時根據(jù)TL431A或等效IC的數(shù)據(jù)表中的公式可以很容易計算出來。

用單個單相逆變器監(jiān)測多個接觸式傳感器

單個單相逆變器也可以從一個和多個接觸式傳感器或開關(guān)中獲取信息。從圖2中可看出單個單相施密特觸發(fā)器如何獲取四個接觸式傳感器(包括S1、S2、S3和S4)的信息。該電路可將反饋電路IC1A中的電阻轉(zhuǎn)換為頻率。在這個電路中，也可以像圖1中所顯示的那樣，加入二極管以增加接觸式傳感器的數(shù)量。

在這個電路中，開關(guān)的打開和關(guān)閉總共有16種組合。每種組合都可產(chǎn)生帶有預定頻率的方波。如需校準，頻率可被測量，而且測量數(shù)據(jù)將被保存至嵌入式MCU的內(nèi)存中。當所有開關(guān)都被打開時，R5可用于維持振蕩。電阻器R1和R5采用適當?shù)闹导纯?。關(guān)鍵的一點在于打開和關(guān)閉開關(guān)的每種組合都必須對應不同的頻率。

IC1B、R6和D1并非一定要配備。如需要，可通過IC1B、R6和D1讓人們更直觀地識別出打開和關(guān)閉開關(guān)的某些組合。

接觸式傳感器的數(shù)量僅受實現(xiàn)的分辨率和精確度所限制。而所實現(xiàn)的分辨率和精確度則取決于IC、電源穩(wěn)定性、反饋電路電阻器的精確性，以及MCU測量脈沖時間和頻率的能力。