施密特觸發(fā)器與電阻式傳感器之間的絕密關(guān)系

　　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(shí)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(duì)這些參數(shù)進(jìn)行測(cè)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(wù)于Rs1和Rs2這兩個(gè)電阻式傳感器。其中一個(gè)傳感器控制輸出脈沖的低電平時(shí)間TL，而另外一個(gè)傳感器則控制高電平時(shí)間TH。

　　D1和D2這兩個(gè)二極管可以讓高電平和低電平時(shí)間之間相互獨(dú)立。R2和R4這兩個(gè)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(yīng)曲線或提供閾值校準(zhǔn)點(diǎn)，可利用R1和R3。

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

　　1.如果為達(dá)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(jì)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(shí)，R1和R3會(huì)確定輸出信號(hào)的高電平和低電平時(shí)間。

　　3.高電平和低電平時(shí)間被測(cè)量，且測(cè)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(huì)確定輸出信號(hào)的高電平和低電平時(shí)間。

　　5.MCU測(cè)量高電平和低電平時(shí)間，并將所測(cè)量到的值與存儲(chǔ)的參考數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)現(xiàn)方式而定，同時(shí)根據(jù)TL431A或等效IC的數(shù)據(jù)表中的公式可以很容易計(jì)算出來。

　　用單個(gè)單相逆變器監(jiān)測(cè)多個(gè)接觸式傳感器

　　單個(gè)單相逆變器也可以從一個(gè)和多個(gè)接觸式傳感器或開關(guān)中獲取信息。從圖2中可看出單個(gè)單相施密特觸發(fā)器如何獲取四個(gè)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(gè)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(gè)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(yù)定頻率的方波。如需校準(zhǔn)，頻率可被測(cè)量，而且測(cè)量數(shù)據(jù)將被保存至嵌入式MCU的內(nèi)存中。當(dāng)所有開關(guān)都被打開時(shí)，R5可用于維持振蕩。電阻器R1和R5采用適當(dāng)?shù)闹导纯伞ｊP(guān)鍵的一點(diǎn)在于打開和關(guān)閉開關(guān)的每種組合都必須對(duì)應(yīng)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(shí)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?jī)H受實(shí)現(xiàn)的分辨率和精確度所限制。而所實(shí)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(cè)量脈沖時(shí)間和頻率的能力。