《微机原理》课程电子教案（PPT课件讲稿）第十章 数据采集系统及其应用

第十章数据 采集系统及其应用 概述 温度 压力 流量 速度 现实的对象参数多为模拟信号: 语音 图象 生物 利用计算机进行信息处理, 雷达 必须将其转成数字信号 气象

第十章 数据 采集系统及其应用 • 概述 现实的对象参数多为模拟信号： 温度 压力 流量 速度 语音 图象 生物 雷达 气象 利用计算机进行信息处理， 必须将其转成数字信号

第十章数据 采集系统及其应用 1数据采集系统的组成 信传置多号样 AD 息感放路调 保 源器 变换 大□开制器 输出缓存 隔关 离

第十章 数据 采集系统及其应用 • 1.数据采集系统的组成 信 息 源 传 感 器 前 置 放 大 隔 离 多 路 开 关 信 号 调 制 器 采 样 保 持 器 A/D 变 换 器 输 出 缓 存 器

第十章数据 采集系统及其应用 ·1数据采集系统的组成 传感器:把各种物理量转成数字量的器件. 多路模拟开关:多输入单输出,单输入多输出 信号协调器:整理信号 采样保持电路:采样时,保持输入信号不变 AD变换:将信号幅值量化完成AD转换

第十章 数据 采集系统及其应用 • 1.数据采集系统的组成 – 传感器:把各种物理量转成数字量的器件. – 多路模拟开关:多输入单输出,单输入多输出 – 信号协调器:整理信号 – 采样保持电路:采样时,保持输入信号不变. – A/D变换:将信号幅值量化,完成A/D转换

第十章数据 采集系统及其应用 ·2.AD和DA转换 21概述 模拟量:信号是连续变化的 数字量:信号是离散变化的 计算机处理的只能是数字量因此要经过转换 分两步: 采样:得到离散脉冲序列 A/D转换:得到离散数字信号 计算机发控制信息要经过D/A转换传给控制系统 D/A是A/D的逆变换

第十章 数据 采集系统及其应用 • 2.A/D和D/A转换 – 2.1概述 • 计算机处理的只能是数字量.因此,要经过转换 • 分两步: • 计算机发控制信息,要经过D/A转换传给控制系统 D/A是A/D的逆变换. 模拟量:信号是连续变化的 数字量:信号是离散变化的 采样:得到离散脉冲序列 A/D转换:得到离散数字信号

第十章数据 采集系统及其应用 2.A/D和D/A转换 21概述 一个实时的控制系统 传感器“运放模拟量 数字量 AD 控制 计算机 对象 系统 执行,功放模极量 数字量 D/A 部件

第十章 数据 采集系统及其应用 • 2.A/D和D/A转换 – 2.1概述 – 一个实时的控制系统 控制 对象 传感器 执行 部件 运放 A/D 计算机 系统 功放 D/A 模拟量 数字量 模拟量 数字量

第十章数据 采集系统及其应用 2AD和D/A转换 22数/模转换器工作原理 1)运算放大器 Vi R Ro I i=Ui/Ri Uo=-Ro Ii=-RoUi/Ri Uo=∑InRo 虚地

第十章 数据 采集系统及其应用 • 2.A/D和D/A转换 – 2.2数/模转换器工作原理 • 1）运算放大器 - + Vi Vo Ii Ri Ro 虚地 I i=Ui / Ri Uo=-Ro Ii=-RoUi / Ri Uo=-∑InRo

第十章数据 采集系统及其应用 2AD和D/A转换 22数/模转换器工作原理 基准电压·2)数模转换原理 VO=DVREE D=a12+a22+-+an2-n VREF Ro DD⊥DDo Vo=>ai2ⅤREF RT2R T4RLT8R 其中,D<1 a=1或0 虚地

第十章 数据 采集系统及其应用 • 2.A/D和D/A转换 – 2.2数/模转换器工作原理 • 2）数/模转换原理 - + VREF Vo Ro 虚地 D3 D2 D1 D0 R 2R 4R 8R Vo=DVREF D=a12 +a22 +~+an2 Vo=∑ai/2 VREF 基准电压 -1 -2 -n i 其中，D﹤1 a=1或0

第十章数据 采集系统及其应用 2AD和D/A转换 22数/模转换器工作原理 ·2)数模转换原理 设输入端有4个支路,从开关全部断开到全部闭 运放可得到16种不同的电流输入。若由数字 0000每次增1,一直到111,则可得到一个阶梯 波电压

第十章 数据 采集系统及其应用 • 2.A/D和D/A转换 – 2.2数/模转换器工作原理 • 2）数/模转换原理 • 设输入端有4个支路，从开关全部断开到全部闭 合，运放可得到16种不同的电流输入。若由数字 0000每次增1，一直到1111，则可得到一个阶梯 波电压

第十章数据 采集系统及其应用 2AD和D/A转换 22数/模转换器工作原理 2)数/模转换原理 分辨率=

第十章 数据 采集系统及其应用 • 2.A/D和D/A转换 – 2.2数/模转换器工作原理 – 2）数/模转换原理 分辨率= 1 2 -1 n

第十章数据 采集系统及其应用 2.A/D和DA转换 23模/数转换器工作原理 在AD转换中,要完成采样,量化和编码3个步骤。 1)采样 s(t f(t) fs(t s(t) t

第十章 数据 采集系统及其应用 • 2.A/D和D/A转换 • 2.3模/数转换器工作原理 • 在A/D转换中，要完成采样，量化和编码3个步骤。 • 1）采样 f(t) fs(t) s(t) t s(t)