數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)(編輯修改稿)
2025-02-03 15:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 uo=0 通常取 R1=R5， R2=R4 uoui2ui1R4R3uo1R2R1∞++N2∞++N1∞∞(2) 同相串聯(lián)結(jié)構(gòu)型 uo1=(1+R2/R1) ui1 (uo1–ui2)/R3= (ui2–uo)/R4 uo=(1+R4/R3) ui2 (1+R2/R1)(R4/R3)ui1 為了獲得零共模增益，可取 R1/R2=R4/R3 ui1ui2uo1uo2R1RPR2R7RP1R8R3R4R6uoR5∞++N1IR∞++N2∞++N3∞∞∞三運(yùn)放高共模抑制比放大電路 IR=(uo2–ui2)/R2=(ui1–uo1)/R1=(ui2–ui1)/Rp uo1=ui1(1+R1/Rp)–ui2R1/Rp ， uo2=ui2(1+R2/Rp)–ui1R2/Rp uo =(uo2–uo1)R5 /R3 程控放大器：增益由儀器內(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。 程控放大器是常用部件，在許多實(shí)際應(yīng)用中，為了在整個(gè)測量范圍內(nèi)獲取合適的分辨力，常采用可變增益放大器。 (二 ) 程控增益放大器 程控放大器原理框圖 隔離放大電路的輸入 、 輸出和電源電路之間沒有直接的電路耦合 ， 信號在傳輸過程中沒有公共的接地端 。 (三 ) 隔離放大器 －＋－＋兩口隔離： 信號輸入部分與信號輸出部分歐姆隔離； 三口隔離 ：信號輸入部分、信號輸出部分、功率供給部分彼此歐姆隔離； 三種隔離辦法 ：光隔離、電容隔離、變壓器隔離。 原理框圖 a ) 變壓器耦合浮置電源輸入調(diào)制放 大 器耦合變壓器輸出解調(diào)放 大 器輸出輸入－＋變壓器耦合放 大 器耦合變壓器放 大 器－＋b) 光電耦合浮置電源光耦合器輸 入放大器－＋輸 出放大器輸出輸入L E DV光電耦合浮置電源光耦合器輸 入放大器－＋輸 出放大器輸出輸入∞++N1C－ 10VVL C1i1R2＋ 10V ＋ 10VVL C2i2R3R1ui－ 10VuoR5∞++N2R43 . 9 k ΩRp∞－＋ ＋－∞∞－＋ ＋－∞i1=10V/R2+ui/R1 i2=10V/R3+uo/(R5+ Rp) uo=(R5+ Rp) ui/R1 互補(bǔ)式光電耦合放大電路 應(yīng)用場合 : ?高共模電壓場合：如電力線電流取樣、強(qiáng)電場中測量小范圍電壓差； ?測試現(xiàn)場干擾比較大的微弱模擬信號，而對信號的傳遞精度要求又高 。 ?多個(gè)系統(tǒng)不能共地 . 特點(diǎn)： 1. 能保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害 ， 防止高壓對低壓信號系統(tǒng)的損壞 。 2. 泄漏電流低 ， 對于測量放大器的輸入端無須 提供偏流返回通路 。 3. 共模抑制比高 ， 能對直流和低頻信號進(jìn)行準(zhǔn)確 、 安全的測量 。 GF289集成隔離放大器 GF289典型接法 R4D1D2RRA D2 7 7＋ 1 5 VV1＋－V2Uo514169101123輸入放大器－ 1 5 V12R19 0 9 0 Ω1191021414CD4 0 5 312136853R2R3909 Ω9 0 . 9 Ω10 .1 Ω16 7輸出R－ 1 5 V－ 1 5 VF D3 3 3 F D3 3 324k Ω＋ 7 .5 V24kΩ510Ω－ 7 .5 V1547k Ω 47k Ω＋ 7 .5 V－ 7 .5 V510Ω－ 7 .5 VR (1 + δ )2k Ω1 N7 5 5－ 7 .5 V1 N7 5 52k Ω＋ 7 .5 V＋ 7 .5 V＋＋－輸入放大器－輸出－－＋24kΩ510Ω－＋－510Ω－－＋＋程控增益隔離放大電路 隔離電源振蕩器調(diào)制器輸入屏蔽解調(diào)器輸出屏蔽268734195＋ 15V－ 15V13121016－ U100k Ω100k Ω1M Ω141115＋ U∞++N1∞++N2隔離電源振蕩器調(diào)制器輸入屏蔽解調(diào)器輸出屏蔽＋－－＋∞ ∞AD277變壓器耦合隔離放大器 第三節(jié) 傳統(tǒng) A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù) 1. ADC的基本概念 2. 技術(shù)指標(biāo)的含義 3. 比較型 ADC、 積分型 ADC、 V/F的轉(zhuǎn)換原理 4. 典型芯片選擇及接口設(shè)計(jì) 量化特性及量化誤差 )2/)(2/1()2/)(2/1( nrninrn VVVVV ????一般而言， n位 ADC的理想傳輸函數(shù)由以下兩個(gè)式子定義： Vr是模擬輸入滿量程。 理想 ADC的傳輸特性和量化誤差 A/D轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo)的含義 ?分辨率 ?轉(zhuǎn)換時(shí)間 ?精度 ?誤差 (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。 用 ADC輸出數(shù)字量的位數(shù) n表示，代表 ADC有 2n個(gè)可能狀態(tài)，可分辨出 滿量程 值的 1/2n 的輸入變化量。此輸入變化量稱為 1LSB（即 一個(gè)量子 Q） (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。其倒數(shù)稱為轉(zhuǎn)換速率。 與實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換所采用的電路技術(shù)有關(guān)， 與位數(shù)有關(guān)， 采集系統(tǒng)轉(zhuǎn)換時(shí)間還與接口模式有關(guān)。 (3) 精度與誤差 絕對誤差 (精度 ) 相對誤差 (精度 ) 偏移誤差 （ 偏移電壓 ） 增益誤差 （ 滿量程誤差 ） 絕對誤差 (精度 )： 數(shù)字輸出碼所對應(yīng)的模擬輸入電壓實(shí)際值與理想值之差。由增益誤差、偏移誤差、非線性誤差、噪聲等組成。 相對誤差 (精度 )： 數(shù)字輸出碼所對應(yīng)的模擬輸入實(shí)際值與理想值之差與模擬滿量程值之比 ， 用 ％ 表示 。 絕對誤差 /滿量程值之比 。 偏移誤差 （ 偏移電壓 ） ： 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 (1/2Vr／ 2n)之差 。 增益誤差 （ 滿量程誤差 ） ： 指 ADC輸出達(dá)到滿量程時(shí) ， 實(shí)際模擬輸入與理想模擬輸入之間的差值 ， 以模擬輸入滿量程的百分?jǐn)?shù)表示 。 可調(diào) ， 受溫度影響 。 積分線性度誤差 微分線性度誤差 a． 積分線性度誤差 偏移誤差和增益誤差均已調(diào)零后的實(shí)際傳輸特性與通過零
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1