05 第二节数据采集与计算机控制.ppt

第1页：计算机控制与数据采集

第二章 计算机与仪器分析 第二节 计算机控制与数据采集

• 数-模转换(DAC)与计算机
• 数据采集技术与模-数转换器（

第2页：计算机控制与数-模转换器

计算机控制与数-模转换器

• 计算机：数字符号
• 分析仪器：模拟信号(电压或电流)
• 作用：将数字信号转变成模拟量
• 实现计算机控制
• 计算机DAC分析仪器

第3页：DAC原理图

DAC原理图。

第4页：DAC原理

DAC原理

• 在一个二进制数字的每一位上对应产生一个与它的数字及权重成正比的电流，并将每一个逻辑为1的数位的电流相加，成为相应的电流模拟量（或电压模拟量）
• 每一个电阻值与“权”对应，权值越大，电阻越小
• 二进制数的每一位控制一个开关
• 1开
• 0关

第5页：表10位二进制数码经DAC转换对应的

电压值。

第6页：数据采集与模/数转换器

数据采集与模/数转换器

• 作用：将连续的模拟量形式的数据转变成非连续的二进制形式数据
• 实现计算机数据采集
• DAC的逆过程
• 种类
• 积分式：高精度
• 低速度跟踪式：高速，易受噪声影响多比较器式：最高速
• 高分辨逐次逼近式：高速，高分辨

第7页：ADC原理

ADC原理

• 设定一数据值，送入DAC，产生Vb，与Vi比较，ΔC满足要求时，输出一个二进制数字
• 类似于天平称量加砝码，但由大到小
• 多比较器式（右图）10位，需1023个的转换器，每个比较器对应一个逻辑输出

第8页：有关问题

有关问题

• 采样保持电路转换需一定时间，在转换时，保持输入量
• 干扰及其抑制干扰源：电器，电机等通过阻抗耦合、电场耦合、磁场耦合等途径进入数据采集系统。如右图所示加屏蔽线，正确接地，屏蔽线应接现场地

第9页：Nyquist采样规则

Nyquist采样规则

• 计算机处理的任何变量都只能是分立取值，数组
• 如果要无限精确描述一个连续量----采样间隔为零
• 受采样速度，存储空间限制，实际不可能也不必要
• 如何确定采样频率：保证信号不失真？
• 采样频率：以最高频率的2倍速度采样

第10页：计算机与仪器分析内容选择

计算机与仪器分析内容选择

• 计算机与仪器分析
• 数据采集与计算机控制
• 信息处理与数据挖掘技术
• 人工智能与仿真模拟