圖1示出一種具有感性阻抗或容性阻抗特性的傳感器模型。

通過傳感器的激勵頻率根據(jù)其電感（L）或電容（C）的瞬態(tài)值變化將表現(xiàn)出一種幅度、頻率或相移變化。例如，超聲波液體流量計通常表現(xiàn)為相移變化，而接近傳感器則是幅度變化。

計算電路的共振頻率需要一個交流（AC）激勵信號源，它在一段頻率范圍內(nèi)掃描以繪出如圖2所示的頻率與阻抗關系曲線。AD9833單芯片數(shù)字波形發(fā)生器可提供一種產(chǎn)生這種掃描輸出的簡單、低成本方法。我們通過寫入代表所需頻率的數(shù)字碼字來改變輸出頻率。AD9833具有兩個頻率寄存器，從而允許用戶在對一個頻率寄存器編程的同時輸出第二個頻率寄存器。

AD9833具有許多優(yōu)點：輸出頻率的分辨率是28 bit，所以用戶能夠以小于0.1 Hz的步幅增加輸出頻率。其輸出頻率范圍是0～12.5 MHz，從而提供很寬的傳感器選擇靈活性。例如，有些傳感器具有很低的頻率范圍，但在該頻率范圍內(nèi)需要很高的分辨率；而另外一些傳感器則需要以較低的分辨率調(diào)節(jié)很寬的頻率范圍。

使用頻率掃描方法，可以很容易地計算出傳感器的共振頻率，并且可以利用該數(shù)據(jù)提供許多應用的傳感器檢測信息。

圖3 系統(tǒng)框圖

圖3所示的分立解決方案雖然有助于各種通用傳感器的阻抗測量，但使用的寬帶元件使該其成本昂貴。單個分立元件會增加其自身的誤差源，并且有源元件會增加相位誤差，所以必須經(jīng)過校正將這些誤差消除掉。一定需要DSP處理復雜的數(shù)學運算，并且還可能需要外部存儲器來存儲ADC的原始數(shù)據(jù)，這樣會進一步增加成本。

如果僅需低頻傳感器分析，我們可提供一種低成本的解決方案。AD5933/34 12 bit IDC和網(wǎng)絡分析器將上述主要處理框圖集成到一顆單芯片集成電路（IC）。圖4示出其功能框圖。

用戶可以設置2 V、1 V、500 mV或200 mV的峰峰值正弦信號作為外部負載的激勵源，并且可達到27 bit（小于0.1 Hz）的頻率分辨率。

為了完成頻率掃描，用戶首先必須設置掃描所需的工作條件：起始頻率、頻率步幅以及步數(shù)，然后需要一個啟動命令開始掃描。在每一點掃描頻率處ADC都完成1024點采樣并且計算DFT以為波形提供實部和虛部數(shù)據(jù)。將該實部和虛部數(shù)據(jù)通過I2C接口以兩個16 bit字的形式提供給用戶。如果其內(nèi)置DSP有處理引擎，則意味著用戶不必處理復雜的數(shù)學計算。它也無需存儲ADC原始數(shù)據(jù)，僅需返回兩個16 bit的字。還可以采用降低功能和降低成本的DSP解決方案，因為已經(jīng)顯著地降低了對處理能力的要求。階躍響應的增益可設置為1或5倍。其ADC是一款3 V電源供電的低噪聲、250 ksps或1 Msps采樣率的高速ADC。系統(tǒng)時鐘通過MCLK端的參考時鐘從外部提供，MCLK可從外部晶體振蕩器或通過內(nèi)部PLL單元提供。