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采集卡怎样实现信号采集

2017-11-27来源:天创恒达阅读:30

导语:从传感器得到的信号大多要经过调理才能进入数据采集卡设备,信号调理功能包括放大、隔离、滤波、激励、线性化等。由于具体电路不同,因此,除了这些通用功能,还要根据具体所测电路的特性和要求来设计特殊的信号调理功能。下面仅是信号调理的通用功能。1.滤波:是指从所测量的信号中除去不需要的成分。大多数信号调理模块有低通滤波器,用来滤除噪声。并且为了滤除信号中最高频率以上的频率信号,还需要抗混叠滤波器。某些高性能

从传感器得到的信号大多要经过调理才能进入数据采集卡设备,信号调理功能包括放大、隔离、滤波、激励、线性化等。由于具体电路不同,因此,除了这些通用功能,还要根据具体所测电路的特性和要求来设计特殊的信号调理功能。下面仅是信号调理的通用功能。

1.滤波:是指从所测量的信号中除去不需要的成分。大多数信号调理模块有低通滤波器,用来滤除噪声。并且为了滤除信号中最高频率以上的频率信号,还需要抗混叠滤波器。某些高性能的数据采集卡自身带有抗混叠滤波器。

2.放大:微弱信号都要进行放大以提高分辨率和降低噪声,使调理后信号的电压范围和A/D的电压范围相匹配。信号调理模块应尽可能靠近信号源或传感器,使得信号在受到传输信号的环境噪声影响之前已被放大,信噪比得到改善。

3.隔离:是指使用变压器、光或电容耦合等方法在被测系统和测试系统之间传递信号,避免直接的电连接。使用隔离的原因有两个:一是从安全的角度考虑;二是隔离可使从数据采集卡读出来的数据不受地电位和输入模式的影响。如果数据采集卡的地与信号地之间有电位差,而又不进行隔离,那么就有可能形成接地回路,引起误差。

4.激励:信号调理也能够为某些传感器提供所需的激励信号,比如应变传感器、热敏电阻等需要外界电源或电流激励信号。很多信号调理模块都提供电流源和电压源以便给传感器提供激励。

5.线性化:许多传感器对被测量的响应是非线性的,因而需要对其输出信号进行线性化,以补偿传感器带来的误差。但目前的趋势是,数据采集系统可以利用软件来解决这一问题。

6.数字信号调理:即使传感器直接输出数字信号,有时也有进行调理的必要。其作用是将传感器输出的数字信号进行必要的整形或电平调整。大多数数字信号调理模块还提供其他一些电路模块,使得用户可以通过数据采集卡的数字I/O直接控制电磁阀、电灯、电动机等外部设备。


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