西安石油大学：《虚拟仪器》课程教学资源（电子课件，打印版）第二章 信号调理与采集 signal conditioning and Acquisition

第二章:信号调理与采集 (signal conditioning and Acquisition) 重点掌握内容: 信号的分类与主要参数 信号调理的基本概念及其实现方法介绍; 采样定理 被测信号和测试设备的连接方式; √测量放大器的设计方法与共模抑制能力分析; √D/A转换器的作用; 采集的基本概念

信号与系统初步 个典型的系统: 110l 1101. 采样/量化 模拟重建 模拟输入 数字信号 模拟输出 处理 数字输入 数字输出

■信号的分类 信息 开关信号 状态 「数字量 脉冲队列 几L速率 信号 11 直流信号 幅值 模拟量 时域信号 形状 频域信号 频率

信号与系统初步《续 数字信号 开关信号 脉冲队列 输入: 输入: 检测一个开关的打开/合读光编码器的输出信号 输出 输出: 打开闭一个门 产生一个方波 对采集卡的要求 驱动能力 时钟频率 通道数 分辨率

信号与系统初步(续) 模拟信号 电压信号 时域信号 频域信号 温度 雷达回波 振动 压力 血压变化 语音 流量 汽车点火波形 声呐 应力 对采集卡的要求 DC精度 分辨率 分辨率 采样频率 采样频率 精度 精度 触发 触发

§2数据采集理论基础 2.1数据采集与数据采集系统( DAQ and DAS) 2.1.1数据采集的基本概念 指将模拟量(模拟信号)采集转换成数字量(数字信 号)后,再由计算机进行存储、处理、显示或输出的过程 用于数据采集的成套设备被称为数据采集系统(DAS) 信号卜数据

2.1.2数据采集系统基本组成 传感器→前置放大→滤波器 多路模拟开关 米 模数转换器 算机接 传感器「前置放大「滤波器 持 图数据采集系统硬件基本组成

多路开关 多路模拟输入信一 A/D 滤波 转 态 地址 地址 控制器 译码器 译码器 总线 地址 也址 译码器 S/H 微型 译码器 计算机 Hs S/H 锁 D/A 模拟量输出一 转 换 器 多路分配器 图数据采集系统硬件基本结构

D/A转换器的作用?

2.1.3数据采集系统的主要性能指标 (1)系统分辨率:是指输入信号可以分辨的最小变化 量 (2)系统精度:是指当系统工作在额定采样频率下 每个离散子样的转换精度。模数转换器的精度是系 统精度的极限值。 (3)采样速率:又称为系统通过速率、吞吐率等,是 在满足系统精度指标的前提下,系统对输入模拟信 号在单位时间内所完成的采集次数