測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集技術(shù)

1、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集技術(shù)第1頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五 智能儀器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)DAS（Data Acquisition System），是指將溫度、壓力、流量、位移等模擬量進(jìn)行采集、量化轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，以便由計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、顯示或打印的裝置。第2頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五第一節(jié) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 傳感器模擬信號(hào)調(diào)理數(shù)據(jù)采集電路微機(jī)系統(tǒng)圖3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本組成 第3頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五 實(shí)際的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)往往需要同時(shí)測(cè)量多種物理量或同一種物理量的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)。因此，多路模擬輸人通道更具有

2、普遍性。按照系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集電路是各路共用一個(gè)還是每路各用一個(gè)，多路模擬輸人通道可分為集中采集式和分散采集式兩大類(lèi)型。 第4頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五一、集中采集式 圖3.2 集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) 第5頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五二、分散采集式(分布式)(a) 分布式單機(jī)數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu) 第6頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五通信接口上位機(jī)數(shù)據(jù)采集站1數(shù)據(jù)采集站2數(shù)據(jù)采集站3數(shù)據(jù)采集站N模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)(b) 網(wǎng)絡(luò)式數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)圖3.3 分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)第7頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)

3、40分，星期五第二節(jié) 模擬信號(hào)調(diào)理 在一般測(cè)量系統(tǒng)中信號(hào)調(diào)理的任務(wù)較復(fù)雜，除了實(shí)現(xiàn)物理信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換、小信號(hào)放大、濾波外，還有諸如零點(diǎn)校正、線性化處理、溫度補(bǔ)償、誤差修正和量程切換等，這些操作統(tǒng)稱(chēng)為信號(hào)調(diào)理（Signal Conditioning），相應(yīng)的執(zhí)行電路統(tǒng)稱(chēng)為信號(hào)調(diào)理電路。 第8頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五傳感器前置放大低通陷波高通至采集電路圖3.4 典型調(diào)理電路的組成框圖 第9頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五一、傳感器的選用 傳感器是信號(hào)輸人通道的第一道環(huán)節(jié)，也是決定整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。要正確選用傳感器，首先要明確

4、所設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)需要什么樣的傳感器系統(tǒng)對(duì)傳感器的技術(shù)要求；其次是要了解現(xiàn)有傳感器廠家有哪些可供選擇的傳感器，把同類(lèi)產(chǎn)品的指標(biāo)和價(jià)格進(jìn)行對(duì)比，從中挑選合乎要求的性能價(jià)格比最高的傳感器。第10頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五(一) 對(duì)傳感器的主要技術(shù)要求1. 具有將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為后續(xù)電路可用電量的功能，轉(zhuǎn)換范圍與被測(cè)量實(shí)際變化范圍相一致。2. 轉(zhuǎn)換精度符合整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)根據(jù)總精度要求而分配給傳感器的精度指標(biāo)，轉(zhuǎn)換速度應(yīng)符合整機(jī)要求。3. 能滿(mǎn)足被測(cè)介質(zhì)和使用環(huán)境的特殊要求，如耐高溫、耐高壓、防腐、抗振、防爆、抗電磁干擾、體積小、質(zhì)量輕和不耗電或耗電少等。4. 能滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)可靠性

5、和可維護(hù)性的要求。第11頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五(二) 可供選用的傳感器類(lèi)型 對(duì)于一種被測(cè)量，常常有多種傳感器可以測(cè)量，例如測(cè)量溫度的傳感器就有：熱電偶、熱電阻、熱敏電阻、半導(dǎo)體PN結(jié)、IC溫度傳感器、光纖溫度傳感器等好多種。在都能滿(mǎn)足測(cè)量范圍、精度、速度、使用條件等情況下，應(yīng)側(cè)重考慮成本低、相配電路是否簡(jiǎn)單等因素進(jìn)行取舍，盡可能選擇性能價(jià)格比高的傳感器。 第12頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五1. 大信號(hào)輸出傳感器 :為了與A/D輸入要求相適應(yīng)，傳感器廠家開(kāi)始設(shè)計(jì)、制造一些專(zhuān)門(mén)與A/D相配套的大信號(hào)輸出傳感器。 傳感器傳感器傳感器小信號(hào)

6、放大信號(hào)修正與變換濾波A/D微機(jī)微機(jī)I/V轉(zhuǎn)換V/F光電耦合小電流小電壓大電壓大電流圖3.5 大信號(hào)輸出傳感器的使用 第13頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五2. 數(shù)字式傳感器：數(shù)字式傳感器一般是采用頻率敏感效應(yīng)器件構(gòu)成，也可以是由敏感參數(shù)R、L、C構(gòu)成的振蕩器，或模擬電壓輸入經(jīng) V/F轉(zhuǎn)換等，因此，數(shù)字量傳感器一般都是輸出頻率參量，具有測(cè)量精度高、抗干擾能力強(qiáng)、便于遠(yuǎn)距離傳送等優(yōu)點(diǎn)。 第14頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五傳感器放大整形光電隔離計(jì)算機(jī)傳感器整形光電隔離計(jì)算機(jī)頻率量輸出開(kāi)關(guān)量輸出圖3.6 頻率量及開(kāi)關(guān)量輸出傳感器的使用 第15頁(yè)，共

7、79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五3. 集成傳感器：集成傳感器是將傳感器與信號(hào)調(diào)理電路做成一體。例如，將應(yīng)變片、應(yīng)變電橋、線性化處理、電橋放大等做成一體，構(gòu)成集成壓力傳感器。采用集成傳感器可以減輕輸人通道的信號(hào)調(diào)理任務(wù)，簡(jiǎn)化通道結(jié)構(gòu)。 第16頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五4. 光纖傳感器：這種傳感器其信號(hào)拾取、變換、傳輸都是通過(guò)光導(dǎo)纖維實(shí)現(xiàn)的，避免了電路系統(tǒng)的電磁干擾。在信號(hào)輸入通道中采用光纖傳感器可以從根本上解決由現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)傳感器引入的干擾。 第17頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五二、運(yùn)用前置放大器的依據(jù) 多數(shù)傳感器輸出信號(hào)都比

8、較小，必須選用前置放大器進(jìn)行放大。判斷傳感器信號(hào)“大”還是“小”和要不要進(jìn)行放大的依據(jù)又是什么？放大器為什么要“前置”,即設(shè)置在調(diào)理電路的最前端？前置放大器的放大倍數(shù)應(yīng)該多大？第18頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五VIN前置放大器K0后級(jí)電路KVISVIN0VOSVON圖3.7 前置放大器的作用 第19頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五第20頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.8 兩種調(diào)理電路的對(duì)比 第21頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五 由于 K1,所以， ，這就是說(shuō)，調(diào)理電路中放大器設(shè)置在濾波器

9、前面有利于減少電路的等效輸入噪聲。 第22頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五三、信號(hào)調(diào)理通道中的常用放大器 在智能儀器的信號(hào)調(diào)理通道中，針對(duì)被放大信號(hào)的特點(diǎn)，并結(jié)合數(shù)據(jù)采集電路的現(xiàn)場(chǎng)要求，目前使用較多的放大器有儀用放大器、程控增益放大器以及隔離放大器等。 第23頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五(一) 儀用放大器 圖3.9 儀用放大器的基本結(jié)構(gòu) 第24頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五儀用放大器上下對(duì)稱(chēng)，即圖中R1=R2，R4R6，R5R7。則放大器閉環(huán)增益為：假設(shè)R4=R5，即第二級(jí)運(yùn)算放大器增益為1，則可以推出儀用放大器閉環(huán)

10、增益為：由上式可知，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻RG，可以很方便地改變儀用放大器的閉環(huán)增益。當(dāng)采用集成儀用放大器時(shí)，RG一般為外接電阻。 第25頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五 在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可根據(jù)模擬信號(hào)調(diào)理通道的設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合儀用放大器的以下主要性能指標(biāo)確定具體的放大電路。 第26頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五1. 非線性度 它是指放大器實(shí)際輸出輸入關(guān)系曲線與理想直線的偏差。當(dāng)增益為1時(shí)，如果一個(gè)12位A/D轉(zhuǎn)換器有0.025%的非線性偏差，當(dāng)增益為500時(shí)，非線性偏差可達(dá)0.1%，相當(dāng)于把12位A/D轉(zhuǎn)換器變成10位以下轉(zhuǎn)換器，故一定要選擇非線性

11、偏差小于0.024%的儀用放大器。 第27頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五2. 溫漂 溫漂是指儀用放大器輸出電壓隨溫度變化而變化的程度。通常儀用放大器的輸出電壓會(huì)隨溫度的變化而發(fā)生(150)V/變化，這與儀用放大器的增益有關(guān)。 第28頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五3. 建立時(shí)間 建立時(shí)間是指從階躍信號(hào)驅(qū)動(dòng)瞬間至儀用放大器輸出電壓達(dá)到并保持在給定誤差范圍內(nèi)所需的時(shí)間。4. 恢復(fù)時(shí)間 恢復(fù)時(shí)間是指放大器撤除驅(qū)動(dòng)信號(hào)瞬間至放大器由飽和狀態(tài)恢復(fù)到最終值所需的時(shí)間。顯然，放大器的建立時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間直接影響數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣速率。第29頁(yè)，共79頁(yè)，202

12、2年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五5. 電源引起的失調(diào)電源引起的失調(diào)是指電源電壓每變化1%，引起放大器的漂移電壓值。儀用放大器一般用作數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的前置放大器，對(duì)于共電源系統(tǒng)，該指標(biāo)則是設(shè)計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)壓電源的主要依據(jù)之一。 第30頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五6. 共模抑制比當(dāng)放大器兩個(gè)輸入端具有等量電壓變化值UI時(shí)，在放大器輸出端測(cè)量出電壓變化值UCM，則共模抑制比CMRR可用下式計(jì)算：CMRR也是放大器增益的函數(shù)，它隨增益的增加而增大，這是因?yàn)闇y(cè)量放大器具有一個(gè)不放大共模的前端結(jié)構(gòu)，這個(gè)前端結(jié)構(gòu)對(duì)差動(dòng)信號(hào)有增益，對(duì)共模信號(hào)沒(méi)有增益。但CMRR的計(jì)算卻是折合到放大器輸

13、出端，這樣就使CMRR隨增益的增加而增大。第31頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五(二) 程控增益放大器 程控放大器是智能儀器的常用部件之一，在許多實(shí)際應(yīng)用中，特別是在通用測(cè)量?jī)x器中，為了在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)獲取合適的分辨力，常采用可變?cè)鲆娣糯笃鳌Ｔ谥悄軆x器中，可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆嬗蓛x器內(nèi)置計(jì)算機(jī)的程序控制。這種由程序控制增益的放大器，稱(chēng)為程控放大器。 第32頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.10 程控放大器原理框圖 第33頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五(三) 隔離放大器 隔離放大器主要用于要求共模抑制比高的模擬信號(hào)的傳輸

14、過(guò)程中，例如輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信號(hào)是微弱的模擬信號(hào)，而測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的干擾比較大對(duì)信號(hào)的傳遞精度要求又高，這時(shí)可以考慮在模擬信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)之前用隔離放大器進(jìn)行隔離，以保證系統(tǒng)的可靠性。 第34頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五由于隔離放大器采用了浮離式設(shè)計(jì)，消除了輸入、輸出端之間的耦合，因此具有以下特點(diǎn)：1. 能保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害，防止高壓對(duì)低壓信號(hào)系統(tǒng)的損壞。2. 泄漏電流低，對(duì)于測(cè)量放大器的輸入端無(wú)須提供偏流返回通路。3. 共模抑制比高，能對(duì)直流和低頻信號(hào)（電壓或電流）進(jìn)行準(zhǔn)確、安全的測(cè)量。第35頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.12

15、 GF289集成隔離放大器第36頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.14 GF289典型接法 第37頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五第三節(jié) A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù) A/D轉(zhuǎn)換器是將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的器件，這個(gè)模擬量泛指電壓、電阻、電流、時(shí)間等參量，但在一般情況下，模擬量是指電壓而言的。在數(shù)字系統(tǒng)中，數(shù)字量是離散的，一般用一個(gè)稱(chēng)為量子Q的基本單位來(lái)度量。 第38頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.15 量化特性及量化誤差 第39頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五 一般而言，n位ADC的理想傳輸函數(shù)

16、由以下兩個(gè)式子定義： 第40頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.16 理想ADC的傳輸特性和量化誤差 第41頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五 A/D轉(zhuǎn)換器常用以下幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)其質(zhì)量水平。 (1) 分辨率 ADC的分辨率定義為ADC所能分辨的輸入模擬量的最小變化量。 (2) 轉(zhuǎn)換時(shí)間 A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間定義為A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間。 第42頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五 (3) 精度 絕對(duì)精度 絕對(duì)精度定義為：對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生一個(gè)給定的輸出數(shù)字碼，理想模擬輸入電壓與實(shí)際模擬輸入電壓的差值。 絕對(duì)精度由增益誤差、偏

17、移誤差、非線性誤差以及噪聲等組成。 第43頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五相對(duì)精度相對(duì)精度定義為在整個(gè)轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)，任一數(shù)字輸出碼所對(duì)應(yīng)的模擬輸入實(shí)際值與理想值之差與模擬滿(mǎn)量程值之比。 偏移誤差。ADC的偏移誤差定義為使ADC的輸出最低位為1，施加到ADC模擬輸入端的實(shí)際電壓與理論值1/2(Vr2n)(即0.5LSB所對(duì)應(yīng)的電壓值)之差（又稱(chēng)為偏移電壓）。 第44頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五增益誤差增益誤差是指ADC輸出達(dá)到滿(mǎn)量程時(shí)，實(shí)際模擬輸入與理想模擬輸入之間的差值，以模擬輸入滿(mǎn)量程的百分?jǐn)?shù)表示。 線性度誤差A(yù)DC的線性度誤差包括積分線性度

18、誤差和微分線性度誤差兩種。a積分線性度誤差積分線性度誤差定義為偏移誤差和增益誤差均已調(diào)零后的實(shí)際傳輸特性與通過(guò)零點(diǎn)和滿(mǎn)量程點(diǎn)的直線之間的最大偏離值，有時(shí)也稱(chēng)為線性度誤差。 第45頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五b微分線性度誤差積分線性度誤差是從總體上來(lái)看ADC的數(shù)字輸出，表明其誤差最大值。但是，在很多情況下往往對(duì)相鄰狀態(tài)間的變化更感興趣。微分線性度誤差就是說(shuō)明這種問(wèn)題的技術(shù)參數(shù)，它定義為ADC傳輸特性臺(tái)階的寬度（實(shí)際的量子值）與理想量子值之間的誤差，也就是兩個(gè)相鄰碼間的模擬輸入量的差值對(duì)于Vr/2n的偏離值。 第46頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期

19、五圖3.17 ADC的積分線性度誤差 圖3.18 ADC的微分線性度誤差 第47頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五與微分線性度誤差直接關(guān)聯(lián)的一個(gè)ADC的常用術(shù)語(yǔ)是失碼（Missing Cord）或跳碼(Skipped Cord)，也叫做非單調(diào)性。 圖3.19 ADC的失碼現(xiàn)象 第48頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五溫度對(duì)誤差的影響 環(huán)境溫度的改變會(huì)造成偏移、增益和線性度誤差的變化。 第49頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五二、ADC的轉(zhuǎn)換原理(一) 比較型ADC比較型ADC可分為反饋比較型及非反饋（直接）比較型兩種。高速的并行

20、比較型ADC是非反饋的，智能儀器中常用到的中速中精度的逐次逼近型ADC是反饋型 第50頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.20 逐次逼近式轉(zhuǎn)換器原理 第51頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五(二) 積分型ADC圖3.21 雙積分ADC 第52頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五雙積分式ADC的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)R、C及時(shí)鐘脈沖Tc的長(zhǎng)期穩(wěn)定性無(wú)過(guò)高要求即可獲得很高的轉(zhuǎn)換精度。微分線性度極好，不會(huì)有非單調(diào)性。因?yàn)榉e分輸出是連續(xù)的，因此，計(jì)數(shù)必然是依次進(jìn)行的,即從本質(zhì)上說(shuō)，不會(huì)發(fā)生丟碼現(xiàn)象。積分電路為抑制噪聲提供了有利條件。雙積分式ADC是

21、測(cè)量輸入電壓在定時(shí)積分時(shí)間T1內(nèi)的平均值，對(duì)干擾有很強(qiáng)的抑制作用，尤其對(duì)正負(fù)波形對(duì)稱(chēng)的干擾信號(hào)抑制效果更好。 第53頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五(三) -型ADC 過(guò)采樣-A/D變換器由于采用了過(guò)采樣技術(shù)和-調(diào)制技術(shù)，增加了系統(tǒng)中數(shù)字電路的比例，減少了模擬電路的比例，并且易于與數(shù)字系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單片集成，因而能夠以較低的成本實(shí)現(xiàn)高精度的A/D變換器，適應(yīng)了VLSI技術(shù)發(fā)展的要求。 第54頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五 過(guò)采樣技術(shù)圖3.22 理想3位ADC轉(zhuǎn)換特性 第55頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.23過(guò)采樣技術(shù)原

22、理圖 第56頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五-調(diào)制及噪聲整形技術(shù) 圖3.24帶模擬濾波和數(shù)字濾波的過(guò)采樣 第57頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.25 一階- ADC 第58頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.26 -調(diào)制器的頻域線性化模型 第59頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.27整形后的量化噪聲分布第60頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.28二階- ADC 第61頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.29 信噪比與階數(shù)和過(guò)采樣倍率之

23、間的關(guān)系 第62頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五 數(shù)字濾波和采樣抽取技術(shù) 圖3.30 M=4的采樣抽取 第63頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五(四) V/F型ADC智能儀器中常用的另一種ADC是V/F型ADC。它主要由V/F轉(zhuǎn)換器和計(jì)數(shù)器構(gòu)成。V/F型ADC的特點(diǎn)是：與積分式ADC一樣，對(duì)工頻干擾有一定的抑制能力；分辨率較高；特別適合現(xiàn)場(chǎng)與主機(jī)系統(tǒng)距離較遠(yuǎn)的應(yīng)用場(chǎng)合；易于實(shí)現(xiàn)光電隔離。 第64頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五三、常用ADC集成芯片及其與智能儀器中微處理器的接口考慮到逐次逼近式ADC具有轉(zhuǎn)換速度快，精度較高，

24、價(jià)格適中的優(yōu)點(diǎn)，-型ADC具有轉(zhuǎn)換精度高，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，下面將介紹逐次逼近式ADC-AD574A和-型ADC-CS5360及其與CPU的接口。第65頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五(一) AD54A及其與微處理器的接口圖3.31 AD57A的管腳圖第66頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.32 ADC574A單極性和雙極性輸入接法 第67頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五表3.1 AD574的控制狀態(tài)表：圖3.33 AD574的8位輸出數(shù)據(jù)格式第68頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.34 AD574A啟動(dòng)轉(zhuǎn)換和讀數(shù)據(jù)時(shí)序 第69頁(yè)，共79頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)40分，星期五圖3.35 AD574A與8031的接口 第70頁(yè)，共79頁(yè)