【正文】 CH通常是外接的 ， 其取值與采樣頻率和精度有關(guān) ， 常選 510～ 1000pF。 減小 CH可提高采樣頻率 ， 但會降低精度 。 一般選用聚苯乙稀 、 聚四氟乙稀等高質(zhì)量電容器作CH。 選擇采樣保持器的主要因素有 ， 獲取時間 、 電壓下降率等 。LF198的 CH取為 時 ， 信號達到 ％ 精度所需的獲取時間（ 采樣時間 ） 為 25μs ， 保持期間的輸出電壓下降率為每秒 3μV 。若 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間為 100μs ， 轉(zhuǎn)換期間保持器輸出電壓下降約 300μV 。 當(dāng)被測信號變化緩慢時 ， 若 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時間足夠短 ， 可以不加采樣保持器 圖 集成采樣保持器的原理結(jié)構(gòu) （ a） AD582 （ b） LF198/298/398 3． A/D轉(zhuǎn)換模板舉例 圖 8通道模擬輸入板 。 它由 2片多路開關(guān) CD4051（ 8路 ） 、 采樣保持器 LF39 12位 A/D轉(zhuǎn)換器 AD574A、 儀用放大器 AD625和接口電路 8255A等組成 。 圖 8路 A/D轉(zhuǎn)換模板 該模擬輸入板的主要技術(shù)指標(biāo)如下： 分辨率 12位 通道數(shù) 雙端 8路 輸入量程 單極性 0～ 10V 雙極性 5V～ +5V 轉(zhuǎn)換時間 （ A/D） 25μs 線路誤差 不大于 % 應(yīng)答方式 查詢 該模板采集一個數(shù)據(jù)的過程如下： ⑴ 通道選擇 目的通道號寫入端口 C低 4位 ， 使 LF398對目的通道采樣 （ LF398的工作狀態(tài)受 AD574A的 STS控制 ， AD574未轉(zhuǎn)換期間 STS=0， LF398處于采樣狀態(tài) ） 。 ⑵ 啟動 AD574A轉(zhuǎn)換 通過 PC6～ PC4輸出控制信號啟動 AD574A。 ⑶ 查詢 AD574A是否轉(zhuǎn)換結(jié)束 讀端口 A， 了解 STS是否已由高電平變?yōu)榈碗娖?。 ⑷ 讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果 讀 8255A端口 A、 B， 便可得到轉(zhuǎn)換結(jié)果 。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實例 計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可采用小型機或微型機構(gòu)成 。 以微型計算機構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般采用單總線結(jié)構(gòu) ， 目前比較流行的總線有 STD總線 、 S100總線 、 MULTIBUS總線 、 IBMPC總線等 。 它的主要特點是： ⑴ 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單 ， 容易實現(xiàn) ， 能夠滿足中 、 小規(guī)模數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)的要求； ⑵ 微型計算機對環(huán)境的要求不太高 ， 能夠在比較惡劣的環(huán)境 下工作； ⑶ 微型計算機的價格低廉 ， 可降低數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的投資 ， 即 使是比較小的系統(tǒng) ， 也可以采用它； ⑷ 采用微型計算機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以作為分布式數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)的一個基本組成部分進一步擴充； ⑸ 微型計算機的應(yīng)用有比較堅實的基礎(chǔ) ， 各種 I/O模板及應(yīng)用 軟件都比較齊全 ， 便于使用 ， 便于維修 。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成及基本功能 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡稱 DAS（ Data Acquisition System） , 微型計算機與 DAS相配合可以完成各種測量任務(wù) ， 并具有很強的通用性 。 目前已有許多與各種微機系統(tǒng)相匹配的 DAS插件板問世 。 隨著集成技術(shù)的發(fā)展 ， 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也有了較大的變化 ， 但其基本工作過程及基本組成仍保持不變 。 圖 的 DAS的基本結(jié)構(gòu)圖 。 圖 DAS的基本結(jié)構(gòu)圖 圖中的多路開關(guān) 、 采樣 /保持器 、 A/D轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成了 DAS的數(shù)據(jù)輸入通道 ， 多路模擬輸入信號經(jīng)多路開關(guān)依次接通并順序輸入 ， 再經(jīng)放大及濾波后被采樣 /保持器 （ S/H） 采樣并保持 ，使輸入到 A/D轉(zhuǎn)換器的模擬量在保持時間內(nèi)恒定 ， 以保證 A/D轉(zhuǎn)換的準確度 ， A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量可經(jīng)三態(tài)門送入總線 ，以便由微型計算機對采集的數(shù)據(jù)進行處理 。 圖中的 D/A轉(zhuǎn)換器 、多路分配器 、 采樣 /保持器等構(gòu)成了 DAS的數(shù)據(jù)輸出通道 ， 輸入數(shù)據(jù)經(jīng)微機處理后通過鎖存器送到 D/A轉(zhuǎn)換器 ， 然后再在多路分配器的作用下依次輸出 。 為了保持輸出量的連續(xù)性 ， 各路也要接入采樣 /保持電路 。 由此可見 ， 一個完整的數(shù)據(jù)采集工作過程大致可分為三步： 1． 數(shù)據(jù)采集 被測信號經(jīng)過放大 ， 濾波 ， A/D轉(zhuǎn)換 ， 并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量送入計算機 。 這里要考慮干擾抑制 、 帶通選擇 、 轉(zhuǎn)換準確度 、 采樣 /保持及計算機接口等問題 。 2． 數(shù)據(jù)處理 由計算機系統(tǒng)根據(jù)不同的要求對采集的原始數(shù)據(jù)進行各種數(shù)學(xué)運算 。 3． 結(jié)果處理 將數(shù)據(jù)處理后的結(jié)果在輸出設(shè)備上 （ 打印機 、 繪圖儀 、 CRT等 ）復(fù)現(xiàn)出來 ， 或者將數(shù)據(jù)存入磁盤保存起來 ， 或通過通信線路送到遠地 。 上述整個過程都是在計算機的主導(dǎo)下用軟件通過 DAS來完成的。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計舉例 自動巡回檢測系統(tǒng)設(shè)計舉例 自動巡回檢測系統(tǒng)是一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ， 所謂自動巡回檢測就是對生產(chǎn)過程中的某些參數(shù)以一定的周期自動地進行檢測和測量 。 如衛(wèi)星發(fā)射前各部位的狀態(tài) ， 就需要長時間的不斷地進行監(jiān)測 。 在組成巡回檢測系統(tǒng)時 ， 要注意被測信號變化的快慢 ， 測量的精度以及采樣周期等方面的要求 。 比如：如果被測信號參數(shù)變化較快 ,應(yīng)在系統(tǒng)中加入采樣 /保持器以確保 A/D轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換期間其轉(zhuǎn)換信號不變；相反 ， 如果被測參數(shù)變化緩慢 ， 系統(tǒng)可以不使用采樣 /保持器 。 例：試設(shè)計一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。 要求該系統(tǒng)能對八路模擬信號 （ 變化頻率 ≤ 100Hz） 進行連續(xù)巡回檢測 ， 電壓范圍 0V～10V， 分辨率為 5mV（ %） ， 采樣間隔為 1S， 同時 ， 為了增強抗干擾能力 ， 還要求能對采樣信號進行數(shù)字濾波處理 。按此要求組成的巡回檢測系統(tǒng)的電路原理如圖 。 圖 八路自動巡回檢測系統(tǒng)電路原理圖 巡回檢測周期允許為 1s，但為了對采樣的數(shù)據(jù)進行濾波處理，必須對每路信號進行多次采集。因此， A/D轉(zhuǎn)換器選用轉(zhuǎn)換速度較快的 AD574。 AD574的分辨率 12位（ ％），轉(zhuǎn)換誤差 ％，轉(zhuǎn)換時間 25μs ，輸入電壓的范圍均能符合上述要求。多路模擬開關(guān)選用 CD4051。 CD4051導(dǎo)通電阻為 200Ω ，由于采樣／保持器的輸入電阻一般在 10MΩ 以上，所以輸入電壓在 CD4051上的壓降僅為%左右，符合要求。 CD4051的開關(guān)漏電流僅為 0． 08nA，當(dāng)信號源內(nèi)阻為 10kΩ 時，誤差電壓約為 ，可以忽略不計。采樣／保持器選用 LF398， LF398采樣速度快，保持性能好，非線性度為士 ％，也符合上述要求。整個系統(tǒng)采用以 8086CPU構(gòu)成的微機系統(tǒng)來實施控制。 該系統(tǒng)檢測周期的定時由定時器 /計數(shù)器 8253來完成。設(shè)與8253 CLK0相連的時鐘頻率為 2MHz， OUT0接 CLK1， OUT1接 8259的 IR2。選 8253的計數(shù)器 0工作在方式 2，定時時間 20ms（計數(shù)初值為40000D），禁止中斷；計數(shù)器 1工作在方式 2，計數(shù)次數(shù) 50，允許中斷。每中斷一次（即每隔 1S），便通知進行定時采樣。 采樣 子程序框圖 圖 （ a） 采樣后 有效數(shù)據(jù)的格式圖 圖 （ b） 。 ？在自動化系統(tǒng)設(shè)計中，分辨率選擇依據(jù)是什么？轉(zhuǎn)換時間選擇依據(jù)是什么？ ？ ？ ，實物連接示意圖，說明應(yīng)采購哪些器件，闡述編程思想。