放大器-数据采集.

主要用于对双端浮地信号的放大，如电桥输出电压、热电偶电势。
单片集成测量放大器AD522管脚功能
AD522用于直流测量电桥的电路
AD522用于交流测量电桥的电路
由电容器耦合
二、程控放大器
1.可编程增益放大器的原理 增益可通过数字逻辑电路控制。
2.典型的可编程增益放大器集成芯片AD526 单片可软件编程控制放大倍数。
实现模拟信号与数字信号转换的装置。
1.连续量的时间离散化概念
连续信号x ( t ) 离散化的时间序列{x(ti)}
2.连续量的幅值量子化概念 时间序列{x(ti)}进行幅值 量子化转换时, 常常遵循 四舍五入原则。间距Δx 越小,量化误差越小。
二、数据采集系统的基本组成
• 信号调理：多路转换器、可调增益放大器、抗混叠（淆）滤波器。 • 采样/保持：采样/保持器（S/H）。 • 模数转换：A/D转换器（ADC），V/F变换器。 • 数模转换： D/A转换器。 • 其他：定时/计数器、总线接口电路等。
1. 测量放大器原理图
三运放仪表放大器（双端输入高输入阻抗两极差动放大器）
AD627集成放大器
放大倍数
U OUT RF 2R A (1 ) U IN U IN R f RG
AD公司集成放大器AD521、AD522、AD523、AD625、AD627
2.测量放大器的应用ห้องสมุดไป่ตู้
举例：
这种数据采集系统也称作A/D、D/A卡（板）, 可 直接插入IBM-PC AT总线兼容的计算机内任一总线扩 展槽中，结合计算机的软件功能，能够构成各种智能 化、虚拟/集成化测量仪器系统。
1.多路转换器（MUX，Multiplexer)
利用多路转换器，对多路输入信号进行分时切换， 输出送至A/D转换器。
•标称满量程NFS：对应于数字量标称值2n的模拟输出量。实际数 字量最大为2n-1，比标称输入量小1个LSB。
•精度：不考虑其他转换误差时，D/A的转换精度为其分辨率的大小。 •响应时间 •温度系数
Lab-PC16024E数据采集卡简介
美国NI公司生产，可与PC的PCI总线相连，实现A/D转换、 D/A转换、数字信号的输入/输出，以及定时/计数等功能。 1.模拟信号输入部分基本性能指标 （1）输入通道：16路模拟信号输入通道。 （2）信号的输入方式： • 单端输入：即信号的一个输入端子接地。 • 差动输入：即信号两端均浮地。 • 单极性：信号幅值范围为[0，A]，A为信号最大幅值。 • 双极性：信号幅值范围为[-A，A]。 （3）增益：有0.5、1.0、10.0、100.0四挡可选。 （4）输入电压范围：±50mV、 ±500mV、 ±5V、 ±10V， 单双极性各有四挡可选。
CD4051双向8选1模拟开关
2.采样保持器
功能：保证A/D转换器在对模拟信号进行模数转换期间， 转换器的输入电压稳定不变。
采样保持器的原理
3.A/D转换器
功能：完成模拟信号幅值量子化。
主要技术指标：
并行式 双斜积分式 逐位比较式 斜坡式
VFS 2n 1
Q •量化单位：LSB对应的模拟输入电压值。
Lab-PC16024E数据采集卡简介
2. A/D转换部分基本性能指标 （1）转换速率：200kHz。 （2）位数：12位。 3. D / A转换部分
（1）2路模拟信号输出通道。 （2）分辨率：12位。 （3）标称满量程：±10V。 （4）响应时间：10μs。
AD526原理图及管脚图
三、隔离放大器
输入、输出和电源之间没有直接的电路耦合， 即信号在传输过程中没有公共的接地点。
1.隔离放大器原理 输入放大器 输出放大器 隔离器 隔离电源
2.常用集成隔离放大器AD202
通过变压器对输入、输出信号及各自的电源进行隔离。
数据采集系统
一、数据采集系统（DAS）的基本功能
功能：将数字量转换为模拟量。
VR n 基本表达式：V0 n ai 2 n i 2 i 1
并行D/A转换器 串行D/A转换器
a1 MSB, an LSB
主要技术参数：
•分辨率Δ：LSB产生一次变化时所对应的模拟输出量的变化量。
表示方式：按定义表示：
V0 ( FS ) 2n
用输入数字量的位数表示：如8位D/A 1 1 0.39 %( F .S ) 用百分数表示：如 n 8 2 2
放大器
一、测量放大器（仪用放大器） 在测控系统中，用来放大传感器输出的微弱 电压信号的放大器被称为~。 基本要求：
• 输入阻抗应和传感器输出阻抗相匹配 • 稳定的放大倍数 • 低噪声、低漂移 • 足够的带宽和转换速率 • 高共模输入范围、高共模抑制比 • 可调的闭环增益 • 线性好、精度高 • 使用方便、成本低廉
•量化误差： Q e Q 通常取 e Q 1 e Q 若A/D转换器具有四舍五入功能，则 2
1 1 •分辨力与分辨率：分辨力以LSB表示 2 n 1 2 n
分辨率以位数n表示 •转换时间：完成一次A/D转换所需时间。 •转换速率：转换时间的倒数。 •其他参数：……
4. D/A转换器（DAC）