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信號採集流程

發布時間: 2021-02-20 21:06:11

Ⅰ 數字示波器在進行數據採集時,需要通過哪些基本信號處理流程

信號調理配件可用於各種重要的應用
放大功能——放大是最為普遍的信號調理功能。例如,需要對熱電偶的信號進行放大以提高解析度和降低雜訊。為了得到最高的解析度,要對 信號放大以使調理後信號的最大電壓范圍和ADC的最大輸入范圍相等。又例如,SCXI有多種信號調理模塊可以放大輸入信號。在臨近感測器的SCXI機箱內 對低電壓信號進行放大,然後把放大後的高電壓信號傳送到PC,從而最大限度地降低雜訊對讀數的影響。
隔離功能——另一種常見的信號調理應用是為了安全目的把感測器的信號和計算機相隔離。被監測的系統可能產生瞬態的高壓,如果不使用信 號調理, 這種高壓會對計算機造成損害。 使用隔離的另一原因是為了確保插入式數據採集設備的讀數不會受到接地電勢差或共模電壓的影響。當數據採集設備輸入和所採集的信號使用不同的參考「地線」, 而一旦這兩個參考地線有電勢差,就會帶來麻煩。這種電勢差會產生所謂的接地迴路,這樣就將使所採集信號的讀數不準確;或者如果電勢差太大,它也會對測量系 統造成損害。使用隔離式信號調理能消除接地迴路並確保信號可以被准確地採集。例如,SCXI-1120和SCXI-1121模塊能提供高達250 Vrms的共模電壓隔離,SCXI-1122能提供高達450 Vrms電壓隔離。
多路復用功能——多路復用是使用單個測量設備來測量多個信號的常用技術。模擬信號的信號調理硬體常對如溫度這樣緩慢變化的信號使用多 路復用方式。ADC採集一個通道後,轉換到另一個通道並進行採集,然後再轉換到下一個通道,如此往復。由於同一個ADC可以採集多個通道而不是一個通道, 每個通道的有效采樣速率和所采樣的通道數呈反比。例如,1MS/s的PCI-MIO-16E-1采樣通道為10個,那麼每個通道的有效採集速率大約為:

由於模擬信號的模擬SCXI模塊採用多路復用技術,一個數據採集設備可以測量多達3,072個信號。
使用AMUX-64T模擬多路復用器,您可以使用一個設備來測量256個信號。所有內置有多路復用器的數據採集設備也具備這一特性。
濾波功能——濾波器的功能是指在您所測量的信號中濾除不需要的信號。雜訊濾波器用於如溫度這樣直流信號,它可以衰減那些降低測量精度的高頻信號。例如,許多SCXI模塊在使用數據採集設備對信號數字化前使用4 Hz和10 kHz的低通濾波器來濾除雜訊。
如振動這樣的交流信號常常需要另一種被稱為抗混疊的濾波器。像雜訊濾波器一樣,抗混頻濾波器也是低通濾波器;然而,它需要有非常陡的截止速率,從而 可以濾除信號中所有高於設備輸入波段的頻率。如果這些頻率沒有被濾除,它們將會作為信號錯誤地出現在設備輸入帶寬中。專為測量交流信號而設計的設備—— NI 455x、NI 445x和NI 447x動態信號採集(DSA)設備,NI6115同步采樣多功能I/O設備,SCXI-1141模塊都有內置的抗混頻濾波器。
激勵功能——對於某些感測器信號調理也能提供激勵源。例如,應力計、熱敏電阻器和RTD需要有外部電壓或電流激勵信號。用於這些感測 器的信號調理模塊常用來提供激勵信號。RTD測量常使用電流源來把電阻上的變化量轉化為可測量電壓。應力計是阻值非常低的電阻設備,常用於配有電壓激勵源 的惠斯通電橋。SCXI-1121和SCXI-1122有板載的激勵源,可配置為電流或電壓激勵,從而可用於壓力計、熱敏電阻器或RTD。
線性化功能——另一種常見的信號調理功能是線性化功能。許多感測器,如熱電偶,對被測量的物理量的響應是非線性的。NI的NI-DAQ、LabVIEW、Measurement Studio和VirtualBench等應用軟體包包含了應用於熱電偶、壓力計和RTD的線性化功能。
您需要了解您的信號的特性,用於測量信號的配置以及系統周圍環境的影響。根據這些信息,您才可以確定您的DAQ系統是否需要使用信號調理。
數據採集硬體
模擬輸入
模擬輸入的基本考慮-在模擬輸入的技術說明中將給出關於數據採集產品的精度和功能的信息。基本技術說明適用於大部分數據採集產品,包括通道數目、采樣速率、解析度和輸入范圍等方面的信息。
通道數-對於採用單端和差分兩種輸入方式的設備,模擬輸入通道數可以分為單端輸入通道數和差分輸入通道數。在單端輸入中,輸入信號均 以共同的地線為基準。這種輸入方法主要應用於輸入信號電壓較高(高於1 V),信號源到模擬輸入硬體的導線較短(低於15 ft),且所有的輸入信號共用一個基準地線。如果信號達不到這些標准,此時應該用差分輸入。對於差分輸入,每一個輸入信號都有自有的基準地線;由於共模噪 聲可以被導線所消除,從而減小了雜訊誤差。
采樣速率-這一參數決定了每秒種進行模數轉換的次數。一個高采樣速率可以在給定時間下採集更多數據,因此能更好地反映原始信號。
多路復用-多路復用是使用單個模數轉換器來測量多個信號的一種常用技術。要了解更多關於多路復用的信息,請參看此文的「信號調理」章節。
解析度-模數轉換器用來表示模擬信號的位數即是解析度。解析度越高,信號范圍被分割成的區間數目越多,因此,能探測到的電壓變數就越 小。圖3顯示了一個正弦波和使用一個理想的3位模數轉換器所獲得相應數字圖像。一個3位變換器(此器件在實際中很少用到,在此處是為了便於說明)可以把模 擬范圍分為23,或8個區間。
每一個區間都由在000至111內的一個二進制碼來表示。很明顯,用數字來表示原始模擬信號並不是一種很好的方法,這是由於在轉換過程中會丟失信 息。然而,當解析度增加至16位時,模數轉換器的編碼數目從8增長至65,536,由此可見,在恰當地設計模擬輸入電路其它部分的情況下,您可以對模擬信 號進行非常准確的數字化。

Ⅱ 信號採集

這個題目類似一個簡單測頻測壓儀,你上專業網站上搜索下,頻率計,測出頻率。測壓用AD實現。
所以,要選擇一個單片機來實現。16位的很多都可以的。

Ⅲ 信號採集方法

幫不了你,你到書店去看看關於這方面的吧!

Ⅳ 從信號採集到信號輸出的總過程 請行家給講清楚。謝謝!

處理流程大概如下:

感測器---》放大---》A/D轉換---》DSP運算處理---》D/A

Ⅳ 關於信號採集的問題

你的問題可以用一個電路完成:A/D轉換。讓單片機自己去分辯,f、v還是SW.

Ⅵ 信號採集與處理(高分獎勵)

當然是前段採集系統(用什麼感測器,用什麼AD晶元(精度、采樣速度)專),中間信號傳輸(用同屬步,非同步),後部信號存儲處理顯示(選擇什麼處理器,顯示用什麼,輸入用什麼)
採集系統:你可以考慮用普通無源麥頭,選擇相應頻率在300-10000HZ左右的,因為噪音頻率范圍很寬。根據麥頭最高響應頻率的4倍采樣頻率選擇AD晶元,精度12位的就很不錯了。
信號傳輸:如果按照上面的採集信號那麼你的信號傳輸就的 80K/S,這樣你可以考慮用同步差分傳輸,AM26LS31、32就不錯
信號處理:牽扯到信號處理的計算與實時性,你可以選擇DSP,硬體都帶FFT,卷積等的信號處理功能模塊,當然你也可以選擇ARM.根據離散時域轉換到離散頻域,這樣你就可以找到雜訊能量大的都是在那個頻率點了。顯示用LCD最好了,根據計算結果把頻域曲線畫在LCD上。輸入可以選擇專門處理鍵盤的晶元。設計上最好可以與上位機通信,上位機得到你的采樣信號後可以通過matlab軟體計算,來驗證你的計算的正確性。
大體思路我感覺就是這樣吧。共同探討。

Ⅶ 如何進行信號採集和轉換越詳細越好

如果你是想做外部電路來跟你的軟體進行交互控制的話建議你參考下專游戲機手柄,外部信號分屬四種類型,建議是邏輯上區分,實質上四個信號都是開關量即可,只是分四路採集,每一路標識為一路邏輯信號,採集上來做區分,這個可以在軟體上來實現,至於跟計算機通訊介面那就比較多了,USB,PCI,乙太網,串口,具體看你的功能要求來實現的。

Ⅷ 什麼是信號採集

簡單的說就是信號抽樣

Ⅸ 求個溫度信號採集主函數!或者流程圖

http://wenku..com/view/126dad916bec0975f465e236.html

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