信号转换

信号调理器的主要功能是接收信号并将其转换成更高电平的电信号。信号转换通常用于使用多种传感器进行测量的工业应用。由于使用的传感器不同，因此需要转换为所连接设备能使用的信号，都需要能被转换成标准过程信号。

线性化

当传感器产生的信号与物理量没有线性关系时，某些信号调理器可以实现线性化。这是一个软件解释信号的过程，例如热偶信号。由于每个传感器都不可能是完全线性的，所以这种方法可以用来实现更高精度。在传感器标定以过程及校准协议中，需要对线性化参数进行评估。

放大

下一步是信号放大和处理或数字化信号的过程。信号放大的方法有两种：增加输入信号的分辨率，或者提高信噪比。

信号调理采用不同目的多种不同放大器，为提高精度，最好使用直流信号，具有高输入阻抗、高共模抑制比（CMRR），高增益等特性。另外就是采用隔离放大器，一般是在通过小的交流或差分信号时，采用设备的隔离高直流电平。

滤波

信号调理器的另一个重要功能是滤波，其对信号频谱进行滤波，只保留有效数据并防止噪声。滤波可以采用无源和有源部件或是数字算法。无源滤波只使用电容、电阻和电感器，其最大增益为1。有源滤波除了运算放大器和晶体管等有源元件外，还使用无源元件。最先进的信号调理器采用数字滤波，因为它们易于调整，且不需要硬件。数字滤波器是一种用来处理信号的数学滤波器，例如阻断或通过特定的频率。他们使用的逻辑元件包括 ASIC、FPGAs或一个信号处理顺序程序。

评估和智能功能

除了以上功能外，现代信号调理器还带有信号评估和测量数据预处理等额外功能。这有助于通过电开关输出快速监视和评估并警报。额外的智能功能，如内部计算通道带有数学处理功能，PID 控制器等。这些功能有助于获得快速反应系统，减少机器控制负荷。

接口

信号转换器必须通过标准接口和协议来传输传感器信号和机器控制。这些接口可以是模拟的，也可以是数字的。常见的模拟接口包括电压（±10V）或电流信号（+ / - 20mA），但每一个信号都需要单独布线。现代数字接口被设计为基于总线的以太网接口（PROFINET，Ethercat，以太网/ IP），通过一根线就可以连接多个部件。这不仅减少了布线，还可以传输额外的信息，如组件的诊断信息等。这对于减少宕机时间和快速维护非常重要。

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