現(xiàn)代檢測系統(tǒng)

現(xiàn)代檢測系統(tǒng)第1頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日被測對(duì)象傳感器信號(hào)調(diào)理多路模擬開關(guān)取樣保持檢測系統(tǒng)功率放大激勵(lì)裝置低通濾波A/D顯示RAMCPUROM鍵盤計(jì)算機(jī)總線D/A計(jì)算機(jī)檢測系統(tǒng)基本組成框圖第2頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日傳感器選擇基本參數(shù)指標(biāo)環(huán)境參數(shù)指標(biāo)可靠性指標(biāo)其他指標(biāo)量程指標(biāo)：量程范圍、過載能力等靈敏度指標(biāo)：靈敏度、分辨力、滿量程輸出等精度有關(guān)指標(biāo)：精度、誤差、線性、滯后、重復(fù)性、靈敏度誤差、穩(wěn)定性

動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：固定頻率、阻尼比、時(shí)間常數(shù)、頻率響應(yīng)范圍、頻率特性、臨界頻率、臨界速度、穩(wěn)定時(shí)間等

溫度指標(biāo)：

工作溫度范圍、溫度誤差、溫度漂移、溫度系數(shù)、熱滯后等

抗沖振指標(biāo)：

允許各向抗沖振的頻率、振幅及加速度、沖振所引入的誤差

其他環(huán)境參數(shù)：

抗潮濕、抗介質(zhì)腐蝕等能力、抗電磁場干擾能力等工作壽命、平均無故障時(shí)間、保險(xiǎn)期、疲勞性能、絕緣電阻、耐壓及抗飛弧等使用有關(guān)指標(biāo)：供電方式（直流、交流、頻率及波形等）、功率、各項(xiàng)分布參數(shù)值、電壓范圍與穩(wěn)定度等外形尺寸、重量、殼體材質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等安裝方式、饋線電纜等第3頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日多路模擬開關(guān)主要技術(shù)指標(biāo)導(dǎo)通電阻：<200Ω

關(guān)斷漏電流：nA~pA開關(guān)時(shí)間：數(shù)百ns

譯碼器A0S0A2OUTS2S1S3S5S4S7S6第4頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日A/D轉(zhuǎn)換器逐次逼近式、雙積分式、V/F變換式、并行式、串行式、過采樣

-型x(nΔt)x(t)Δtq000001010011x(n)nA/D轉(zhuǎn)換過程0ts(t)取樣量化編碼取樣信號(hào)s(t)模擬信號(hào)x(t)xs(t)x(nΔt)x(n)000Δt第5頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日逐次逼近式逐次逼近式ADC特點(diǎn)：中速、中精度的反饋型第6頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日雙積分式控制邏輯積分器比較器計(jì)數(shù)器時(shí)鐘數(shù)字量輸出斜率固定ABTT1T2積分輸出0tRCViVrS第7頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日過采樣-型：以很低的采樣分辨率和很高的采樣速率將模擬信號(hào)數(shù)字化,通過使用過采樣、噪聲整形和數(shù)字濾波等方法增加有效分辨率,然后對(duì)ADC輸出進(jìn)行采樣抽取處理以降低有效采樣速率。過采樣是指以遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于奈奎斯特(Nyquist)采樣頻率的頻率對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣。

V/F變換式：由V/F轉(zhuǎn)換器和計(jì)數(shù)器構(gòu)成。其特點(diǎn)：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)場與系統(tǒng)距離較遠(yuǎn)的應(yīng)用場合；易于實(shí)現(xiàn)光電隔離。

并行式：是一種非反饋型的高速ADC，采樣速度可達(dá)1G次/秒，也稱“閃爍式”

ADC。串行式：將轉(zhuǎn)換結(jié)果以串行方式逐位輸出。第8頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日D/A轉(zhuǎn)換器－+RRRcba2R2R2R2RS0Sn-3Sn-2Sn-1an-3an-2an-1a0URAU0RF2R第9頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日取樣保持電路在對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行A/D變換時(shí)，從啟動(dòng)變換到變換結(jié)束，需要一定的時(shí)間，即A/D轉(zhuǎn)換器的孔徑時(shí)間。當(dāng)輸入信號(hào)頻率較高時(shí)，由于孔徑時(shí)間的存在，會(huì)造成較大的孔徑誤差。要防止這種誤差的產(chǎn)生，必須在A/D轉(zhuǎn)換開始時(shí)將信號(hào)電平保持不變，而在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后又能跟蹤輸入信號(hào)的變化，即輸入信號(hào)處于取樣狀態(tài)。能完成上述功能的器件稱為取樣保持器，取樣保持器在保持階段相當(dāng)于一個(gè)“模擬信號(hào)存儲(chǔ)器”。在A/D轉(zhuǎn)換過程中，取樣保持對(duì)保證A/D轉(zhuǎn)換的精確度具有重要作用。第10頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日取樣保持x(t)S(t)tt取樣控制信號(hào)輸出輸入第11頁，共13頁，2023年，2月20日，星期日+－－+SC輸入控制信號(hào)輸出(a)取樣保持電路實(shí)際保持