數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵性能指標(biāo)(07-100)

　　誤差與單端輸入

　　差分輸入測(cè)量兩個(gè)輸入端之間的電壓差，而單端輸入讀出輸入和DAQ地之間的差值。差分輸入提供較好的抗擾度，其原因如下：

　　第一， DAQ系統(tǒng)拾起的大多數(shù)噪聲是本地環(huán)境中EMI耦合到系統(tǒng)中。保持差分輸入的兩條線緊靠，這意味著兩條線永受相同的EMI。由于在兩根線上拾起的EMI相同，所以，在兩個(gè)輸入呈現(xiàn)出的電壓差是零，這不會(huì)影響測(cè)量。

　　在相對(duì)于地的共模范圍內(nèi)，差分信號(hào)也可以浮動(dòng)。DAQ系統(tǒng)和傳感器或信號(hào)源的地電源差，在差分輸入情況下可忽略。但在單端輸入情況下，DAQ系統(tǒng)地會(huì)導(dǎo)致顯著的測(cè)量誤差。

　　在比較噪擾的環(huán)境中，更重要的是必須有差分輸入。對(duì)于16位或更高分辨率，通常建議采用差分輸入。

　　取樣模式

　　大多數(shù)通道DAQ板是基于單A/D變換器基礎(chǔ)上的。在輸入通道和A/D變換之間，用一個(gè)稱之為“開關(guān)”的多路轉(zhuǎn)換器。多路轉(zhuǎn)換器連接一個(gè)單個(gè)輸入到A/D，使A/D采樣此通道。然后，多路轉(zhuǎn)換器以序開關(guān)到下一個(gè)通道，取另一次樣。此過程直到采集完所有希望的通道為止。

　　這種配置提供廉價(jià)而又更精確的測(cè)量。即使開關(guān)和取樣非?？?，也能在不同時(shí)間取樣。

　　在大多數(shù)應(yīng)用中，不同通道上取樣之間的時(shí)間歪斜不是一個(gè)問題。在某些高速應(yīng)用中，不允許有信號(hào)間的歪斜或相移，不能采用標(biāo)準(zhǔn)的多路轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

　　在這種情況下，系統(tǒng)需要具有同時(shí)采樣不同通道的能力，這可用兩種方法實(shí)現(xiàn)。第一種辦法是在每個(gè)多路轉(zhuǎn)換器輸入放置一個(gè)取樣和保持(S&H)電路。當(dāng)命令給保持電路時(shí)，S&H能瞬間有效地把輸入穩(wěn)定在輸出。

　　在保持模式，正當(dāng)輸入變化時(shí)，其輸出保持恒定。一旦處在保持模式，多路轉(zhuǎn)換器A/D系統(tǒng)取樣所希望的通道和來自同一時(shí)間取樣的數(shù)據(jù)。

　　第二種方法是每個(gè)通道都需要一個(gè)獨(dú)立的A/D變換器。任一系統(tǒng)應(yīng)提供良好的結(jié)果。(彭京湘)