峰值检测系统的设计
文⊙ 宫玉芳（兰州交通大学电子与信息工程学院 甘肃兰州）
摘要：本文介绍了峰值检测系统的设
计原理、设计方法及其性能指标调试方法。将被测信号经传感器变为电信号，再
经放大器７４１放大、ＬＦ３９８采样／保持后进行Ａ／Ｄ转换和信号处理后显示输出。
关键词：峰值检测；采样／保持；Ａ／Ｄ转换
在科研、生产各个领域都会用到峰值检测设备，例如检测建筑物的最大承受力、检测钢丝绳允许的最大拉力等。准确测量峰值对有关课题的研究是有重要意义的。
一、峰值检测的基本原理
峰值检测的关键任务是检测峰值并使之保持稳定，且用数字显示峰值。可采用采样／保持峰值电路，通过数据锁存控制电路锁存峰值的数字量，其框图如图１所示。它由传感器、放大器、采样／保持、采样／保持控制电路、Ａ／Ｄ（模数转换）、译码显示、数字锁存控制电路组成。
低电平，使ＬＦ３９８保持。
ＢＣＤ到七段锁存—译码—驱动器ＣＤ４５１１，
基准电源ＭＣ１４０３和４个共阴极ＬＥＤ发光数码管。该表最大量程为１９９９ｋｇ，以１．９９９Ｖ代表１９９９ｋｇ，小数点不用显示。
（四）数字锁存控制电路
数字锁存控制电路是保证Ａ／Ｄ转换的峰值数字被锁存在３ 位Ａ／Ｄ的输出锁存器里。Ａ／Ｄ转换器两个管脚的功能：其中一个管脚是数字显示更新输入控制端ＤＵ，另一个管脚是转换周期结束标志输出端ＥＯＣ。ＤＵ的功能是：当ＤＵ为高电平时，Ａ／Ｄ转换结果被送入输出锁存器；当ＤＵ为低电平时，Ａ／Ｄ转换器仍输出锁存器中原来的转换结果。ＥＯＣ的功能是：每一个Ａ／Ｄ转换周期结束时，ＥＯＣ端输出一个正脉冲。通常电路利用ＥＯＣ端的输出控制ＤＵ，则每次Ａ／Ｄ转换结果都会被输出，而峰值检测电路只允许峰值结果输出，小于峰值则不输出。由于采样／保持电路能在Ａ／Ｄ转换周期内保持峰值的模拟量，所以在Ａ／Ｄ转换周期间峰值数据不会受影响。
三、结束语
本文所介绍的峰值检测电路其应用前景十分广阔，目前，本设计的检测系统已在实验室中应用，并取得了预期的效果。由于实际情况远比实验室复杂，要使该系统应用到实际中，还需进行大量实验，并做适当的调整和修改。
参考文献：
［１］乔双・用ＬＦ３９８制作的实用峰值和谷值保持电路［Ｊ］・电子技术应用，１９９０（９）：４３．
［２］路勇・电子电路实验及仿真［Ｍ］・北京：清华大学出版社，２００４．
［３］尹凝霞等・轮胎气压峰值检测系统［Ｊ］・橡胶工业，２００５（１）：４９
．
（ａ）采样／保持电路
（ｂ）采样／保持控制电路
图 ２ 采样／保持及控制电路（三）数字显示表头电路
数字显示表头电路由Ａ／Ｄ转换和译码显示两部分组成部分。该电路可采用３
位数字电压表电路，具体电路参见图
图１ 峰值检测系统结构示意图二、峰值检测系统（一）放大电路由于输入信号为０～５ｍＶ，则５ｍＶ等效于２０００ｋｇ，因而选用电压增益ＡＵ＝４００的放大电路就能完成系统对小信号放大的要求。放大电路种类很多，为将传感器输出的微弱信号进行放大，采用高精度数据放大器。
（二）采样／保持电路及控制电路改点路的核心器件选用ＬＦ３９８采样／保持集成电路芯片，它的功能是对模拟信号进行采样和存储。如图２（ａ）所示。ＬＦ３９８的８脚是采样／保持的逻辑控制脚，当该脚输入高电平时，ＬＦ３９８进行采样，输入低电平时保持。保持时，回路阻抗很大，故保持能力很强；采样时，输入信号使采样／保持电容ＣＨ迅速充电到Ｕｉ。采样保持控制电路可选用比较电路，如图２（ｂ）所示。比较电路将ＬＦ３９８的输入端电压与输出端电压相比较，产生一个控制信号ＵＫ，用ＵＫ控制ＬＦ３９８的逻辑控制脚。当Ｕｉ＞Ｕ０２时，比较器输出ＵＫ为高电平，使ＬＦ３９８采样。当Ｕｉ＜Ｕ０２时，比较器输出ＵＫ为
３。选择器件如下：３位Ａ／Ｄ转换器
ＭＣ１４４３３，七路达林顿驱动器ＭＣ１４１３
，
图３ 峰值检测系统电路
得在其上踩踏或进行施工作业；在后浇带
混凝土初凝后，应在１２ｈ内进行养护，养护期间应保持混凝土表面湿润，其养护时间不得少于２８ｄ．养护措施可采取喷洒混凝土养护剂的方法，此法可有效保持混凝土内水份不蒸发，在不影响后续工序施工的情况下使混凝土得到有效养护，强度不断增长，且有可能避免表面裂缝的产生。
（三）事后控制
后浇带施工完成后监理应按照
ＧＢ５０２０８－２００２《地下防水工程质量验收规范》进行质量验收，并及时收集整理下列文件和记录：设计变更文件；原材料出厂合格证、质量检验报告和进场抽样试验报告；混凝土配合比报告单；混凝土工程施工记录；隐蔽工程验收记录；监理巡视、旁站记录；监理工程师通知单及回复单；监理工作联系单；施工音像资料；其他必要的文件和记录。
（上接３５页）浆及时用长钎捣碎，这样即使有一些松散、松动的积沉物，以后清理起来也比较容易；在后浇带混凝土未浇筑之前，后浇带的两侧应采用砖砌档墙以及上口采用木盖板进行全封闭保护，防止混凝土、砂浆结块污染及建筑杂物大量堆积，防止损坏外贴式止水带，防止工程施工中钢筋污染，保证钢筋不被踩踏。
７、成品保护措施混凝土强度达到１．２Ｎ／ｍｍ２ 前，不
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峰值检测系统的设计
文⊙ 宫玉芳（兰州交通大学电子与信息工程学院 甘肃兰州）
摘要：本文介绍了峰值检测系统的设
计原理、设计方法及其性能指标调试方法。将被测信号经传感器变为电信号，再
经放大器７４１放大、ＬＦ３９８采样／保持后进行Ａ／Ｄ转换和信号处理后显示输出。
关键词：峰值检测；采样／保持；Ａ／Ｄ转换
在科研、生产各个领域都会用到峰值检测设备，例如检测建筑物的最大承受力、检测钢丝绳允许的最大拉力等。准确测量峰值对有关课题的研究是有重要意义的。
一、峰值检测的基本原理
峰值检测的关键任务是检测峰值并使之保持稳定，且用数字显示峰值。可采用采样／保持峰值电路，通过数据锁存控制电路锁存峰值的数字量，其框图如图１所示。它由传感器、放大器、采样／保持、采样／保持控制电路、Ａ／Ｄ（模数转换）、译码显示、数字锁存控制电路组成。
低电平，使ＬＦ３９８保持。
ＢＣＤ到七段锁存—译码—驱动器ＣＤ４５１１，
基准电源ＭＣ１４０３和４个共阴极ＬＥＤ发光数码管。该表最大量程为１９９９ｋｇ，以１．９９９Ｖ代表１９９９ｋｇ，小数点不用显示。
（四）数字锁存控制电路
数字锁存控制电路是保证Ａ／Ｄ转换的峰值数字被锁存在３ 位Ａ／Ｄ的输出锁存器里。Ａ／Ｄ转换器两个管脚的功能：其中一个管脚是数字显示更新输入控制端ＤＵ，另一个管脚是转换周期结束标志输出端ＥＯＣ。ＤＵ的功能是：当ＤＵ为高电平时，Ａ／Ｄ转换结果被送入输出锁存器；当ＤＵ为低电平时，Ａ／Ｄ转换器仍输出锁存器中原来的转换结果。ＥＯＣ的功能是：每一个Ａ／Ｄ转换周期结束时，ＥＯＣ端输出一个正脉冲。通常电路利用ＥＯＣ端的输出控制ＤＵ，则每次Ａ／Ｄ转换结果都会被输出，而峰值检测电路只允许峰值结果输出，小于峰值则不输出。由于采样／保持电路能在Ａ／Ｄ转换周期内保持峰值的模拟量，所以在Ａ／Ｄ转换周期间峰值数据不会受影响。
三、结束语
本文所介绍的峰值检测电路其应用前景十分广阔，目前，本设计的检测系统已在实验室中应用，并取得了预期的效果。由于实际情况远比实验室复杂，要使该系统应用到实际中，还需进行大量实验，并做适当的调整和修改。
参考文献：
［１］乔双・用ＬＦ３９８制作的实用峰值和谷值保持电路［Ｊ］・电子技术应用，１９９０（９）：４３．
［２］路勇・电子电路实验及仿真［Ｍ］・北京：清华大学出版社，２００４．
［３］尹凝霞等・轮胎气压峰值检测系统［Ｊ］・橡胶工业，２００５（１）：４９
．
（ａ）采样／保持电路
（ｂ）采样／保持控制电路
图 ２ 采样／保持及控制电路（三）数字显示表头电路
数字显示表头电路由Ａ／Ｄ转换和译码显示两部分组成部分。该电路可采用３
位数字电压表电路，具体电路参见图
图１ 峰值检测系统结构示意图二、峰值检测系统（一）放大电路由于输入信号为０～５ｍＶ，则５ｍＶ等效于２０００ｋｇ，因而选用电压增益ＡＵ＝４００的放大电路就能完成系统对小信号放大的要求。放大电路种类很多，为将传感器输出的微弱信号进行放大，采用高精度数据放大器。
（二）采样／保持电路及控制电路改点路的核心器件选用ＬＦ３９８采样／保持集成电路芯片，它的功能是对模拟信号进行采样和存储。如图２（ａ）所示。ＬＦ３９８的８脚是采样／保持的逻辑控制脚，当该脚输入高电平时，ＬＦ３９８进行采样，输入低电平时保持。保持时，回路阻抗很大，故保持能力很强；采样时，输入信号使采样／保持电容ＣＨ迅速充电到Ｕｉ。采样保持控制电路可选用比较电路，如图２（ｂ）所示。比较电路将ＬＦ３９８的输入端电压与输出端电压相比较，产生一个控制信号ＵＫ，用ＵＫ控制ＬＦ３９８的逻辑控制脚。当Ｕｉ＞Ｕ０２时，比较器输出ＵＫ为高电平，使ＬＦ３９８采样。当Ｕｉ＜Ｕ０２时，比较器输出ＵＫ为
３。选择器件如下：３位Ａ／Ｄ转换器
ＭＣ１４４３３，七路达林顿驱动器ＭＣ１４１３
，
图３ 峰值检测系统电路
得在其上踩踏或进行施工作业；在后浇带
混凝土初凝后，应在１２ｈ内进行养护，养护期间应保持混凝土表面湿润，其养护时间不得少于２８ｄ．养护措施可采取喷洒混凝土养护剂的方法，此法可有效保持混凝土内水份不蒸发，在不影响后续工序施工的情况下使混凝土得到有效养护，强度不断增长，且有可能避免表面裂缝的产生。
（三）事后控制
后浇带施工完成后监理应按照
ＧＢ５０２０８－２００２《地下防水工程质量验收规范》进行质量验收，并及时收集整理下列文件和记录：设计变更文件；原材料出厂合格证、质量检验报告和进场抽样试验报告；混凝土配合比报告单；混凝土工程施工记录；隐蔽工程验收记录；监理巡视、旁站记录；监理工程师通知单及回复单；监理工作联系单；施工音像资料；其他必要的文件和记录。
（上接３５页）浆及时用长钎捣碎，这样即使有一些松散、松动的积沉物，以后清理起来也比较容易；在后浇带混凝土未浇筑之前，后浇带的两侧应采用砖砌档墙以及上口采用木盖板进行全封闭保护，防止混凝土、砂浆结块污染及建筑杂物大量堆积，防止损坏外贴式止水带，防止工程施工中钢筋污染，保证钢筋不被踩踏。
７、成品保护措施混凝土强度达到１．２Ｎ／ｍｍ２ 前，不
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