智能仪器学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:93 大小:3MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学数据采集系统简称DAS(DataAcquisitionSystem),是指将温度、压力、流量(liúliàng)、位移等模拟量进行取样、量化转换成数字量后,以便由计算机进行存储、处理、显示或打印的装置。第一节数据采集系统(xìtǒng)的组成结构多路模拟输入通道(tōngdào)数据采集系统◆同时测量多种物理量或同一种物理量的多个测量点。多路模拟输入通道(tōngdào)可分为两大类型:◆集中式采集◆分布式采集一、多路模拟信号集中(jízhōng)采集式2.集中式数据采集系统的典型(diǎnxíng)结构之二3.集中式数据采集系统的典型(diǎnxíng)结构之三通信接口第二节模拟信号调理(tiáolǐ)传感器传感器是信号输入通道的第一环节,也是决定整个测试系统性能的关键环节之一。正确选用传感器:明确所设计的测控(cèkònɡ)系统对传感器的技术要求;了解现有传感器厂家有哪些可供选择的传感器,自行设计传感器将被测量→转换为后续电路可用电量:转换范围:与被测量实际变化范围相一致。转换精度:符合整个测试系统(xìtǒng)根据总精度要求而分配给传感器的精度指标;转换速度(带宽):符合整机要求;能满足被测介质和使用环境的特殊要求,如耐高温、耐高压、防腐、抗振、防爆、抗电磁干扰、体积小、质量轻和不耗电或耗电少等;能满足用户对可靠性和可维护性的要求。对于一种被测量,常常有多种传感器可以测量,例如(lìrú)测量温度的传感器就有:热电偶、热电阻、热敏电阻、半导体PN结、IC温度传感器、光纤温度传感器等好多种。在都能满足测量范围、精度、速度、使用条件等情况下,应侧重考虑成本低、相配电路是否简单、可靠性等因素进行取舍,尽可能选择性能价格比高的传感器。大信号输出传感器:为了与A/D输入要求相适应,传感器厂家开始设计、制造(zhìzào)一些专门与A/D相配套的大信号输出传感器。2.数字式传感器:采用频率敏感效应器件构成,也可以由敏感参数R、L、C构成的振荡器,或模拟电压输入经V/F转换等。具有测量(cèliáng)精度高、抗干扰能力强、便于远距离传送等优点。频率(pínlǜ)量及开关量输出传感器的使用集成传感器是将传感器与信号调理(tiáolǐ)电路做成一体。例如,将应变片、应变电桥、线性化处理、电桥放大等做成一体,构成集成压力传感器。采用集成传感器可以减轻输入通道的信号调理(tiáolǐ)任务,简化通道结构。4.光纤传感器:这种传感器其信号拾取、变换(biànhuàn)、传输都是通过光导纤维实现的,避免了电路系统的电磁干扰。光纤传感器可以从根本上解决由现场通过传感器引入的干扰。放大器为什么要“前置”,即设置在调理电路的最前端?前置放大器的放大倍数(bèishù)应该多大?三、信号调理(tiáolǐ)通道中的常用放大器(一)仪用放大器仪用放大器上下对称,即图中R1=R2,R4=R6,R5=R7。则放大器闭环增益为:假设R4=R5,即第二级运算放大器增益为1,则可以(kěyǐ)推出仪用放大器闭环增益为:由上式可知,通过调节电阻RG,可以(kěyǐ)很方便地改变仪用放大器的闭环增益。当采用集成仪用放大器时,RG一般为外接电阻。在实际的设计仪用放大电路(diànlù)过程中,重点考虑以下主要性能指标:1.非线性度2.温漂3.建立时间4.恢复时间5.电源引起的失调6.共模抑制比1.非线性度它是指放大器实际输出输入(shūrù)关系曲线与理想直线的偏差。2.温漂温漂是指仪用放大器输出(shūchū)电压随温度变化而变化的程度。输出(shūchū)电压会随温度的变化而发生(1~50)V/℃变化,这与仪用放大器的增益有关。3.建立时间指从阶跃信号(xìnhào)驱动瞬间至仪用放大器输出电压达到并保持在给定误差范围内所需的时间。4.恢复时间指放大器撤除驱动信号(xìnhào)瞬间至放大器由饱和状态恢复到最终值所需的时间。5.电源引起的失调指电源电压每变化1%,引起放大器的漂移电压值。仪用放大器一般用作数据采集系统的前置放大器,对于共电源系统,该指标(zhǐbiāo)则是设计系统稳压电源的主要依据之一。6.共模抑制(yìzhì)比CMRR=20logAdef/Acom国产放大器的共模抑制(yìzhì)比60-120DB(二)程控增益放大器程控放大器是常用部件,在许多实际应用中,为了在整个(zhěnggè)测量范围内获取合适的分辨力,常采用可变增益放大器。增益由仪器内置计算机的程序控制。这种由程序控制增益的放大器,称为程控放大器。(三)隔离放大器隔离模式:两口(liǎnɡkǒu)隔离:信号输入部分与信号输出部分欧姆隔离;三口隔离:信号输入部分