圖1  加載/感應系統的信號鏈路框圖

　    完備的信號鏈路方案
　　傳感器信號鏈路必須能夠處理帶有噪聲的弱信號。為了準確測量電阻式傳感器輸出電壓的變化，電路必須具備以下功能：激勵、放大、濾波和采集。有些解決方案可能還要求采用數字信號處理(DSP)技術對信號進行處理、誤差補償、數字放大以及用戶可編程操作。
　　激勵
　　具有極低溫漂的高精度、穩定的電壓或電流源常常用作傳感器激勵。傳感器輸出與激勵源成比例(往往以mV/V表示)。因此，設計時，模/數轉換器和激勵電路通常采用一個公共基準，或者將激勵電壓作為ADC的基準。可以利用附加的ADC通道精確測量激勵電壓。

　　傳感器/電橋
　　信號鏈路的這部分功能包括應力傳感器，它被放置在測壓元件(惠斯通電橋設計)部分，如上文中的“概述”部分。
　　放大和電平轉換模擬端(AFE)
　　有些設計中，傳感器輸出電壓范圍非常小，要求分辨率達到nV級。這種情況下，在將傳感器輸出信號送至ADC輸入之前，必須對信號進行放大。為了防止放大階段引入誤差，需要選擇低失調電壓(VOS)、低溫漂的低噪聲放大器。惠斯通電橋的缺點是共模電壓遠遠大于有用信號。這意味著LNA還必須具有非常高的共模抑制比(CMRR)，通常大于100dB。如果采用單端ADC，則需附加電路在數據采集之前消除較高的共模電壓。此外，由于信號帶寬很窄，放大器的1/f噪聲也會引入誤差。因此，最好采用斬波穩定放大器。使用分辨率非常高的ADC，占用滿量程范圍的一小部分有助于降低對放大器的苛刻要求。

　    采集-ADC
　　選擇ADC時需嚴格確認其技術指標，例如：無噪聲范圍或有效分辨率，該指標表示ADC能夠辨別固定輸入電平的能力。一種替代指標是無噪聲計數或編碼。大多數高精度ADC的數據資料把這些指標表示為噪聲峰值或RMS
噪聲與速度的對應關系表，有時也以噪聲直方圖的形式表示這些指標。
　　其它需要考慮的ADC指標包括：低失調誤差、低溫漂及優異的線性度。對于特定的低功耗應用，速度與功耗的關系也是非常重要的規格。
　　濾波
　　傳感器信號的帶寬一般很窄，對噪聲的敏感度較高。因此，通過濾波限制信號的帶寬可顯著降低總體噪聲。利用Σ-Δ ADC能夠簡化噪聲濾波要求，因為這種架構提供固有的過采樣特性。
　　數字信號處理(DSP)-數字域
　　除模擬信號調理外，為了提取信號并降低噪聲，還需要在數字域對所采集的信號作進一步處理。通常需要找到針對具體應用及其細微差別的算法。有些通用算法，例如，數字域的失調和增益校準、線性化處理、數字濾波和基于溫度(或其它制約因素)的補償。
　　信號調理/集成方案
　　有些集成方案把所有需要的功能模塊集成在單一芯片，通常稱為傳感器信號調理器IC。信號調理器是一種專用IC (ASIC)，它對輸入信號進行補償、放大和校準，能夠覆蓋較寬的溫度范圍。根據對信號調理器的不同精度要求，ASIC會集成以下全部或部分模塊：傳感器激勵電路、數/模轉換器(DAC)、可編程增益放大器(PGA)、模/數轉換器(ADC)、存儲器、多路復用器(MUX)、CPU、溫度傳感器以及數字接口。

　　常見的信號調理器有兩種類型：模擬信號通路的調理器(模擬調理器)和數字信號通路的調理器(數字調理器)。模擬調理器的響應時間較快，提供連續的輸出信號，反映輸入信號的實時變化。它們通常采用硬件補償機制(不夠靈活)。數字調理器往往基于微控制器，由于ADC和DSP算法具有一定的執行時間，響應時間較慢。應該考慮ADC的分辨率，將量化誤差降至最小。數字信號調理器的最大好處是提供靈活的補償算法，可根據用戶的應用進行調整。
　　溫度檢測
　　概述
　　溫度檢測在工業系統中的主要作用表現在三個方面。
　　1.溫度控制，例如恒溫爐、冷凍箱和環境控制系統，根據實測溫度判斷實施加熱/致冷操作。
　　2.校準各種傳感器、振蕩器及其它經常隨溫度變化的元件。由此，必須通過測量溫度確保敏感系統元件的精度。
　    3.保護元件和系統在極端溫度下不被損壞。溫度檢測決定所要采取的相應措施。