测控系统AD数据采集模块电路

ad采样电路原理

ad采样电路原理
AD采样电路是一种用于模拟信号转换为数字信号的电路。

它
是一种基于模拟到数字转换（ADC）的原理实现。

在AD采样电路中，模拟信号首先经过一个采样保持电路，该电路用于以固定的时间间隔对模拟信号进行采样，将连续的模拟信号转化为离散的采样信号。

采样保持电路可以通过开关或者电容的方式实现。

通过采样保持电路的工作，我们可以得到一系列离散的采样值。

接下来，采样信号被送入一个模拟到数字转换器（ADC），
用于将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

ADC使用不
同的方法来实现这个转换，包括逐次逼近法、并行法、闸级转换法等。

最后，转换后的数字信号被送入数字信号处理器或者其他数字电路中进行进一步处理、存储或者传输。

经过ADC的处理，
我们可以得到对原始模拟信号进行数字化的离散信号。

AD采样电路的原理是基于采样定理，即根据奈奎斯特-香农采样定理，对于一个带宽有限的模拟信号，为了完全还原原始信号，采样频率必须大于信号的最高频率的两倍。

通过将连续的模拟信号采样和转换为离散的数字信号，我们可以在数字领域进行进一步的处理，如滤波、压缩等。

总之，AD采样电路是一种将模拟信号转换为数字信号的电路，它基于采样定理和模拟到数字转换器（ADC）的原理实现。

通过使用AD采样电路，我们可以对模拟信号进行数字化处理，从而实现更多的应用。

DA和 AD转换电路的讲解

李家虎编
20
片选
写入 1 模拟地
数字输入参考电压
电源输入锁存允许
转移控制
写入 2
数字输入电流输出 2
反馈电阻数字地
2013-8-11
引脚图及说明
2007-5-20 李家虎编
电流输出 1
21
1）引脚说明 ILE：输入锁存选通（高电平有效），与CS组合选通WR 。 WR ：写信号1（低电平有效），用来将输入数据送到锁存器，当WR 为高电平时，输入到锁存器的数据被锁定。 CS：片选信号（低电平有效），同ILE组合选通WR 。 WR ：写信号2（低电平有效），与XFER组合可以使输入到锁存器的8位数据传到D/A寄存器中。 XFER：传送控制信号（低电平有效），它将选通WR 。
模拟量输出uA
图2
2013-8-11 2007-5-20 李家虎编 5

图中D是n位并行输入的数字量，uA 是输出模拟量，UREF是实现转换所必须的参考电压。
u A KU REF
D
i 0
n 1
i
2
i

这个表达式反映了数字量与输出模拟量的线性关系。
2013-8-11
2007-5-20
2013-8-11 2007-5-20 李家虎编 15
（6）馈送误差馈送误差是指杂散信号通过D/A器件内部电路耦合到输出端而造成的误差。（7）线性误差 D/A转换的理想特征是线性的，但实际上存在误差，模拟输出偏离理想输出的最大值称为线性误差。 2）动态参数（1）建立时间输入数字从全“0”到全“1”时，建立时间最长，因此将该时间称为建立时间。
D/A、A/D转换电路的讲解

基于AD590的温度测控系统设计

基于AD590的温度测控系统设计本文介绍了一种适用于实验室条件下实验、研究和二次开发的数字式温度测控装置。

该器件采用新型集成温度传感器AD590作为温度测量元件，并提供两个控制单元进行实验比较。

通过测量和控制恒温器中的温度，获得了令人满意的结果。

1.引言对于导弹武器和设备等大型系统，其性能往往受到外部环境和自身运行条件的影响。

其中，温度的影响往往起着非常重要的作用。

因此，温度检测和控制一直是许多研究者关注的焦点。

然而，一些温度测控装置精度低，温度控制不准确，一些新仪器成本高，难以推广。

特别要指出的是，过去开发的温度测控系统通常是一个独立的系统，一物一用，很难被其他系统采用，存在维护困难、维修不便等问题。

为此，作者根据目前流行的模块化设计原理，开发了一种适用于实验室条件下研发的高精度温度测控装置。

2.工作原理图l为WCZ-98型温度测控装置的电气原理图。

其工作原理为：以AD590为一桥臂的测温电桥采取到的温度信号，经差动放大并进行缓冲隔离后一路送至数显表进行数字化温度显示，另一路与设定值相比较。

比较出来的差值由开关K控制可选择送人两路调节控制器。

其中一路由比较放大器和继电器组成，以此为调节控制器可使该装置形成一个无需与计算机相连的独立的测控温设备;另一路由PID调节器(由A/D、D/A与装有PID调节软件的计算机构成)和可控硅组成。

从调节控制器出来的信号通过控温执行元件实现温度控制。

下面就其中几个部分的原理进行分析。

AD590是美国AD公司生产的专用集成温度传感器，属于电流输出型。

图2所示为AD590在三个不同温度下的电流一电压特性曲线。

在一定温度范围内，它相当于一个高阻电流源，其电流温度灵敏度为lμA/K。

它不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声等的干扰。

此外，它还具有体积小、测温精度高、线性好和互换性强等特点，非常适用于远距离测控，同时也适用于本文所要求的模块化、分体式结构的特点。

其主要技术指标为：a.测温范围：一55.150℃;b.电流输出(标定系数)：lμA/K;c.电源电压：直流4—30V;d.线性度：在满量程范围内小于±0.5℃;e.重复性：±0.1℃;f.输出阻抗：约为10MQ;g.长期漂移：±0.1℃/月。

智能测控系统毕设方案

智能测控系统毕设方案一、毕设题目。

基于[具体应用场景]的智能测控系统设计与实现。

二、项目背景与意义。

咱先说说为啥要搞这个智能测控系统。

你看啊，现在这世界，到处都是需要监测和控制的东西。

比如说，在工厂里那些复杂的生产设备，如果没有个智能的系统盯着，万一出点小毛病，那可就麻烦大了，可能就会生产出一堆次品，这可都是钱啊。

还有像智能家居方面，要是能智能地测控家里的温度、湿度、电器啥的，生活得多方便啊。

所以呢，这个智能测控系统就是要让监测和控制变得更聪明、更高效，减少人力成本，提高准确性，就像给各种设备和环境请了个超级智能的小管家一样。

三、需求分析。

1. 功能需求。

数据采集：咱得从各种传感器那里收集数据，就像耳朵和眼睛一样，要能听得见、看得见各种信息。

比如说温度传感器要能告诉咱们温度是多少，压力传感器要能汇报压力的大小。

而且这些传感器得支持不同类型的数据传输方式，像有线的（比如RS 485）或者无线的（像ZigBee或者蓝牙），毕竟不同的应用场景可能有不同的要求嘛。

数据处理：采集到的数据可不能就那么堆着，得好好处理一下。

得把那些乱七八糟的数据噪声去掉，就像给数据洗个澡一样，让它变得干干净净的。

然后呢，还得对数据进行分析，看看是不是在正常的范围之内。

要是温度过高或者压力过大，这就可能是有问题了，得赶紧想办法。

控制功能：根据数据处理的结果，系统得能做出控制决策。

比如说，如果温度太高了，就要控制空调或者风扇开启，让温度降下来。

这就像人感觉到热了会去开空调一样，只不过是系统自动完成的。

而且这个控制得精准，不能一下子把温度降得太低，要恰到好处。

用户交互：总不能让这个系统是个黑盒子吧，得有个界面让用户能看到发生了什么。

可以是个手机APP或者是个电脑上的图形界面，让用户能轻松地查看采集到的数据、设置各种参数，就像给用户一把管理这个智能小管家的钥匙一样。

2. 性能需求。

实时性：这数据采集和控制可不能慢吞吞的。

要是传感器发现有紧急情况，比如说火灾报警器检测到有火灾隐患了，系统得马上做出反应，一秒都不能耽搁，就像消防员听到警报就得立马出发一样。

ADC0809芯片的简单采集系统-1

一、设计目的：训练学生综合运用己学课程的基本知识，独立进行单片机应用技术开发工作，掌握单片机程序设计、调试，应用电路设计、分析及调试检测。

二、设计要求：1.应用MCS-51单片机设计基于ADC0809芯片的数据采集显示系统：2.输入模拟量0-5V，被测点为4个，每2S测一次，数码管显示各点采集值；3.硬件设计根据设计的任务选定合适的单片机，根据控制对象设计接口电路。

设计的单元电路必须有工作原理，器件的作用，分析和计算过程；4.软件设计根据电路工作过程，画出软件流程图，根据流程图编写相应的程序，进行调试并打印程序清单；5.原理图设计根据所确定的设计电路，利用Protel等有关工具软件绘制电路原理图、PCB 板图、提供元器件清单。

三、参考资料：[1]单片微型计算机与接口技术，李群芳、黄建编著，电子工业出版社；[2]单片机原理及应用，张毅刚编著，高等教育出版社；[3]51系列单片机及C51程序设计，王建校，杨建国等编著，科学出版社；[4]单片机原理及接口技术，李朝青编著，北京航空航天大学出版社；完成期限2011.3.14—2011.3.18指导教师专业负责人2011年3月13日第一章概述在日常实验中，经常使用单片机系统实现数据采集功能，即实现实验数据连续精确的数模转换。

ADC0809是该类单片机数据采集系统中使用最为频繁的数模转换芯片之一。

但是，在许多介绍ADC0809芯片的文献中，该数模转换芯片使用时往往还需要较多的辅助芯片，硬件电路和软件编写都比较复杂，相应成本偏高。

本文给出一种方法，只需2片ADC0809数模转换芯片、1片74ls74触发器芯片，就能实现简洁、快捷、精确的16通道实时数据采集。

1.1ADC0809介绍ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。

它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。

ADC0809的内部结构框图见图二。

由图二可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。

基于ADμC812单片机的多通道数据采集系统设计

第１１卷第１期重庆科技学院学报（自然科学版）２００９年２月基于ＡＤｐＣ８１２单片机的多通道数据采集系统设计张倩１徐树梅２（１．苏州大学，苏州２１５００６；２．苏州科技学院，苏州２１５０１１）摘要：介绍使用ＡＤｐ．Ｃ８１２单片机的ＡＤＣ数据采集系统进行多路数据采集系统的实现方法。

给出系统相关的电路图和程序框图，并就此系统中软件的关键部分予以说明。

采用美国ＡＤｌ（ＡｎａｌｏｇＤｅｖｉｃｅｌｎｃ）公司生产的高性能单片机ＡＤ斗Ｃ８１２采集数据，接受由传感器传送来的调整信号．再由各子系统进行数据处理。

最后通过ＬＥＤ显示器等输出，得到用户所需要的数据。

关键词：ＡＤｐ，Ｃ８１２单片机；数据采集；系统设计中图分类号：ＴＰ２７９文献标识码：Ａ文章编号：１６７３—１９８０（２００９）０１－０１０５—０３数据采集是指通过查看数据库中存储的大量数据来发现有意义的新关系、新模式和新趋势。

以及使用模式识别技术和精确的统计技术的过程。

通过数据采集．用户可以发现模式并自动建模，而无需确切知道用户所要寻找的内容。

数据采集有助于避免处理数据时人脑的不足以及分析问题的盲目性。

数据采集系统在工业测控以及实验室研究方面的应用非常广泛。

随着科学技术的发展，数据采集技术成为现代科学研究和技术发展的一个重要方面，并向着高精度、高速度、稳定可靠和集成化的方向发展。

本文主要介绍使用ＡＤ斗Ｃ８１２单片机的ＡＤＣ数据采集系统进行多路数据采集系统的实现方法。

由于ＡＤＩ山Ｃ８１２单片机具有高速高精度ＡＤＣ转换、灵活的电源管理方案和可访问大容量外部数据存储器等性能，所以在数据采集系统设计中，ＡＤｗＣ８１２单片机为首选。

１ＡＤｐＣ８１２的介绍ＡＤＩ．ｔＣ８１２是美国ＡＤＩ（ＡｎａｌｏｇＤｅｖｉｃｅＩｎｃｌ公司生产的高性能单片机，是全集成的１２位数据采集系统。

它在芯片内集成了高性能的自校准多通道ＡＤＣ（８通道１２位高精度）、２个１２位ＤＡＣ以及可编程的８位ＭＣＵ（与８０５１兼容）。

《测控系统原理与设计》第3版习题解答

集中式的特点是多路信号共同使用一个S/H和A／D电路，模拟多路切换器MUＸ对多路信号分时切换、轮流选通到S／H和A／D进行数据采集。
分布式的特点是每一路信号都有一个S／H和A/D,因而也不再需要模拟多路切换器MUＸ。每一个S/H和A/Ｄ只对本路模拟信号进行数字转换即数据采集，采集的数据按一定顺序或随机地输入计算机。
答:
据题知，， ,代入公式(2－１－38）计算得该地震仪的A/D转换器的转换周期为 ,为提高勘探分辨率欲将采样周期改为1ms,则信号道数应减小为，否则Ａ/D转换器就转换不过来。
据题知, , ,代入公式(2-1－17）计算得C=5，将C=5和ＴS=１mｓ代入公式(2-１－1７）计算得,抗混叠滤波器截止频率应减小为，将代入公式(2-1-１8)计算得，这将使地震仪可记录的最高地震信号频率达到２50Hz,因而,可使地震仪的勘探分辨率提高一倍。如果只是减少采样周期而不改变抗混叠滤波器截止频率,将代入公式(2-1-1８）计算得 ,使地震仪可记录的最高地震信号频率仍然被限制在１25Ｈｚ，因而地震仪的勘探分辨率仍然不能提高,这就使减少采样周期的优越性发挥不出来。
①减小Ｒi,为此模拟多路切换器MＵX前级应采用电压跟随器；
②MUX选用Roｎ极小、Rｏｆf极大的开关管;
③选用寄生电容小的MUX。
④据公式(2-1-５1）,减少MＵX输入端并联的开关数N,可减小串音。若采用分布式数据采集,则可从根本上消除串音干扰。因N＝１代入公式(2－1-51)计算得。
6、主放大器与前置放大器有什么区别?设置不设置主放大器、设置哪种主放大器依据是什么？
3、图2-1-14（a)所示采集电路结构只适合于什么情况？为什么？
答:
图2-1-１4(a) 所示采集电路仅由A/Ｄ转换器和前面的模拟多路切换器MUＸ构成,只适合于测量恒定的各点基本相同的信号。因为恒定信号不随时间变化,无须设置S／H, 各点基本相同的信号无需设置PＧA。

分析汇流箱数据采集模块的升级改造与应用效果

分析汇流箱数据采集模块的升级改造与应用效果摘要：随着我国经济的快速发展以及环境问题的严峻，光伏发电的发展越来越迅猛。

而汇流箱作为光伏阵列和逆变器的连接桥梁，其数量也最多，其数据采集模块所得到的电参数更是整个光伏发电系统的关键参数，因此，必须重视汇流箱数据采集模块的构建和升级，以达到更好的应用效果关键词：汇流箱；数据采集；升级；应用效果近年来，光伏发电技术逐渐成熟，也形成了一套稳定可行的方案，但在数据监控方面仍存在一些问题。

汇流箱是整个光伏发电系统里面最多的设备，因此，对其的数据监控和采集更是具有重要的意义。

本文介绍了一种基于Zigbee的分布式的无线数据采集方式，实现汇流箱的无线数据采集。

1.系统的整体设计一个光伏发电站往往由多个区域组成，而区域则是通过无线链路相连接，链路之上分布着多个汇流箱，承担着Zigbee节点的作用。

在发电站的中心区域，建设了一个信号及数据主站，主站通过RS485接口与串口服务器相连接，然基于局域网就数据传输到后台中，实现监控。

为了保证系统的替代性和兼容性，必须确保通信规约与传统有线的数据采集相一致，因此，将主站和节点之间的连接设计为透传的方式。

此外，为了避免其他信号的干扰，每一条无线链路都会分配一个专业频道，但对于大型的电站，则需要采用频分复用的方式避免出现频道过多带来的管理困难的问题。

2 Zigbee无线汇流箱节点硬件设计作为数据采集系统的分支设备，汇流箱节点对于数据的收集具有重要的作用，因此需要重点关注。

测控电路由7个模块所组成，如图1所示。

图1 Zigbee无线汇流箱节点电路组成图2.1 电流采样该系统采用16路电路的采样电路，借助霍尔传感器将光伏组串所产生的电流转化成电压信号，并通过放大电路对信号进行进一步放大，然后将信号导入到多路选择模块中，该模块通过1路信号通路将信号输送到AD转换器中，为了提高系统的抗干扰性，在MCU与AD转换器之间会使用光电进行隔离。

2.2 微处理器单元本系统的微处理单元采用英特尔的32位MCU JS28F256M29EWH，该处理器采用的Merom核心，最高工作频率为667MHz，具有10个定时器，5个USART接口，可以在-50~95℃环境下稳定工作，工作电压为3.0V。

ADC电气检测技术总结

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自动化学院
NUST
电气检测技术
(二) 逐次逼近式A/D转换器
转换时间：一般为几微秒到几十微秒，和处理器的接口方便，在一些需要高速转换的场合应用的极为普遍。 1、工作原理逐次逼近式A/D转换器是反馈-比较式A/D器件，采用零位式测量方式，即用已知的标准量逐步逼近被测量，最后两者趋于0。下图即为逐次逼近式ADC的工作原理图。
NUST
电气检测技术
采用脉冲技术计数，假设计数器的频率为f0，同时假设在定时积分阶段，共获得N1个计数脉冲，相应的，在定压积分阶段，共获得N2个计数脉冲，所以可以得到有下两式的成立：
N 1 = T1 f 0
N 2 = T2 f 0
又：可得：
' V INT + V INT = 0
⇒ T1Vi = T2V R
NUST
电气检测技术
这个采样过程的时间一定(由器件本身决定)，假设采样的时间为T1，当采样阶段结束后，可以得到积分器的输出电压值VINT为：
VINT
T1 1 T1 =− ∫ 0 Vi dt = − RC Vi RC
其中 Vi 为输入电压Vi在T1时刻内的平均值(如果输入电压为直流电压时，平均值就为Vi)。
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电气检测技术
(1) MCl4433 A／D转换器
抗干扰能力强，精度高(相当于11位二进制数)，自动校零，自动极性输出，自动量程控制信号输出动态字位扫描BCD码输出，单基准电压，外接元件少，价格低廉。24脚双列直插式。
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电气检测技术
主要技术指标
转换精度：十进制3位半(接近11位二进制) 电压量程：0～±1.999V和0～±199.9mV两档。转换速率：3-10次／秒，相应外接时钟频率变化范围为50KHZ～150KHZ。输入阻抗：大于 100MΩ 基准电压：2V或200mV BCD码输出工作电压范围：±4.5V-±8V，或9-16V

Signal_4_4_信号调理AD_DA数据采集

测试系统抗干扰设计
一、干扰因素
A）空间辐射干扰（电磁干扰）：电气设备、电子设备、通信设施的高密度使用，使空间电磁波污染越来越来严重。空间辐射干扰主要
有地球大气放电（如雷电）、宇宙干扰（如太阳产生的无线电辐
射）、静电放电等自然干扰和高压输电线、内燃机、荧光灯、电机等电气设备产生的放电干扰。这些干扰源产生的辐射波频率范围广，
且无规律。空间辐射干扰以电磁感应的方式通过测控系统的壳体、
导线、敏感探头等形成接收电路，造成对系统的的干扰。
B）电网干扰：工业系统中的某些大设备的启动、停机等，可能引起电源过压、欠压、浪涌、下陷及产生尖峰干扰，这些电压噪声均通过电源内阻耦合到测控系统的电路，给系统造成极大的危害。 C）小信号长线传输干扰：传感器输出的信号较弱，传输线较长，易受干扰影响，当A/D转换器在获取0～50mV小信号时，不恰当的模拟接地方法会给系统造成较大的测量误差。
Da
Ui
001 000 0 1 2 3 4 5 6 7
Ui
A/D转换将模拟输入电压Ui 转换为n位二进制数Da，则有：
Ui Da U e, Da an1 n1 an2 n2 a1 1 a0 0 2 2 2 2
其中，n —— A/D转换器位数；
UH～传感器外壳
C1
高压线测量系统仪器外壳
Us
C2
C1 U1 UH UH 1 1 C1 C3 C1 C3 C2 U2 UH C2 C4
1 C3
C3
C4
当U1=U2时，它们是共模干扰电压，当二者不相等时，既有共模干扰电压又有差模干扰电压。大电流导体的电磁场在双输入线中感生的干扰电动势有相似的分析方法。

测控电路 (2)

测控电路1. 引言测控电路是指用于测量和控制系统中的信号调理、数据采集、信号传输和控制执行等功能的电路。

在现代工业控制、仪器仪表和自动化等领域中，测控电路发挥着重要的作用。

本文将介绍测控电路的基本原理、常见组成部分和设计要点等内容。

2. 测控电路的基本原理测控电路的基本原理包括信号调理、数据采集、信号传输和控制执行等方面。

信号调理是指将传感器、信号源等产生的信号进行放大、滤波、线性化等处理，以便更好地适应后续的数据采集和控制操作。

数据采集是指将经过信号调理的信号转换为数字信号，并进行采样、量化等操作。

信号传输是指将采集到的数字信号进行传输，常用的方式包括串行通信、并行通信、以太网等。

控制执行是指根据传输的数字信号控制执行器进行动作控制，例如电机的启动、停止等操作。

3. 测控电路的组成部分测控电路的组成部分主要包括传感器、信号调理电路、数据采集器、数据传输模块和执行控制器等。

3.1 传感器传感器是将被测量的物理量转换为电信号的装置，常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等。

传感器的选择应根据被测量的物理量和测量要求进行，例如在温度测量中可以选择热电偶传感器或者热敏电阻传感器。

3.2 信号调理电路信号调理电路用于对传感器输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理，以适应后续的数据采集和控制操作。

常见的信号调理电路包括放大电路、滤波电路和线性化电路等。

放大电路可以根据传感器输出的信号进行放大，以增加测量的精度。

滤波电路可以通过滤除高频噪声和杂散信号，提高测量的稳定性。

线性化电路可以将非线性的传感器输出信号转换为线性信号，以便后续的处理和分析。

3.3 数据采集器数据采集器用于将经过信号调理的信号转换为数字信号，并进行采样和量化等操作。

数据采集器可以根据采集的信号类型选择合适的转换方式，常见的转换方式包括模数转换和频率转换等。

模数转换器可以将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，频率转换器可以将频率变化的信号转换为数字信号。

基于单片机的AD590的温测控系统设计 (1)

1.系统方案的设计1.1系统结构本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和A/D 模拟数字转换芯片的性能，以单片机为核心的一套检测系统，其中包括A/D 转换、单片机、温度检测、湿度检测、显示、系统软件等部分的设计。

图1-1 系统总体框图本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。

（1）信号采集由温度传感器、湿度传感器及多路开关组成；（2）信号分析由A/D 转换器、单片机基本系统组成；（3）信号处理由串行口LED 显示器和报警系统等组成。

1.2 系统结构原理图该系统由温度传感器、湿度传感器、8031嵌入式系统、加热设备、加湿设备几部分组成。

结构原理框图如图2-2所示。

]8[通过温度传感器和湿度传感器测量温室内的温湿度经过AD 转换送入8031进行处理，测量结果通过显示电路进行显示。

多路开关 A/D 转换多路开关湿度检测显示电路报警电路单片机温度检测图1-2系统结构原理图A L E P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07W RP 20R DI N T 1X T A L 1X T A L 2E A V S SR E S E T V C CT X DR X D P 10P 11P 12P 13P 14A T 89S 52QQDC K 74L S 7420p F 20p F6M H z+5+22u F 1k 200复位按键+5+5D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7S T A R T A L EO E E O C C L KA B CR E F (+)V C CR E F (-)G N DI N 0A D C 08093265741u A 741001u F22K+1247K68K 15K+547KA D 59020K 001u F -12-5温度传感器M O C 3011330+5330100001u F 电炉2201K W10A /500V74L S 16474L S 16474L S 164a b c d e f g ha b c d e f g ha b c d e f g h47K *3+574L S 04I N 4004*23D G 12B蜂鸣器+12图1-3电路图处理器室温测量电路触摸屏A/D 转换器放大滤波电路温度传感电路烤箱双向可控硅控制电路上位机软件2.硬件设计2.1 AD590AD590温度传感器是电流型温度传感器，通过对温度的测量可得到所需要的电流值。

基于AD9226的FPGA高速数据采集电路设计

2021.11设计研发基于AD9226的FPGA高速数据采集电路设计钱素琴，孙悦(东华大学,上海，201620)摘要：本文对12位精度、65Msps釆样率的高速模数转换器AD9226进行了介绍，在此基础上提出了高速数据釆集电路的设计方案，主要是在AD转换电路的基础上提供了相应的电位移动及其衰减电路和电源电路。

最后结合FPGA硬件编程对双通道的高速数据釆集系统进行测试,成功釆集到了50Msps的数据，验证了该方案的可行性。

关键词：AD9226；高速数据釆集；电路设计；FPGADesign of FPGA high-speed data acquisition circuit based on AD9226Qian Suqin,Sun Yue(Donghua University,Shanghai,201620)Abstract：This paper introduces AD9226,a high-speed analog-to-digital converter with12bit accuracy and65Msps sampling rate.Based on this,a design scheme of high-speed data acquisition circuit is proposed,which mainly provides the corresponding input attenuation circuit and power supply circuit on the basis of AD conversion circuit*Finally,combined with FPGA hardware programming, the dual channel high-speed data acquisition system is tested,and the data of50Msps is collected successfully,which verifies the feasibility of the scheme.Keywords:AD9226;high-speed data acquisition;circuit design;FPGAo引言在科学技术研究和工业生产的各行各业中，数据采集处理系统应用广泛,如文献1将其应用在箭载测控系统中［1］,文献2将其应用在套管井超声成像系统中［2］等。

基于应变式传感器的智能测控系统设计

基于应变式传感器的智能测控系统是一种利用应变传感器实时监测物体应变情况，通过数据采集与处理实现智能化测量和控制的系统。

本文将详细介绍基于应变式传感器的智能测控系统的设计方案，包括系统原理、结构和实施步骤。

一、设计原理基于应变式传感器的智能测控系统的设计原理主要包括应变检测、数据采集、信号处理和控制策略实施四个方面。

系统通过应变传感器实时监测物体的应变情况，将检测到的信号转换为数字信号，经过信号处理和控制算法实现对被测对象的智能化测量和控制。

二、系统结构1. 应变传感器模块：负责检测物体的应变情况，将应变信号转换为电信号输出。

2. 数据采集模块：将传感器输出的模拟信号采集并转换为数字信号，传输给FPGA进行处理。

3. FPGA处理模块：作为系统的核心处理器，接收并处理采集到的数据，并实施控制算法。

4. 控制执行模块：根据FPGA处理结果，输出控制信号控制执行机构，实现对被测对象的控制。

5. 通信模块**：提供与外部设备通信的接口，可实现数据传输和远程控制。

三、系统功能1. 应变检测：实时监测物体的应变情况，获取准确的应变数据。

2. 数据采集：将应变传感器输出的模拟信号转换为数字信号，提高数据精度和稳定性。

3. 信号处理：对采集到的数据进行处理和滤波，提取有效信息，减小噪声干扰。

4. 控制策略：根据实际需求设计合理的控制算法，实现对物体的智能控制。

5. 远程监控：通过通信模块实现数据传输，实现对被测对象的远程监控和控制。

四、实施步骤1. 传感器选型：选择适合的应变传感器，考虑测量范围、精度和稳定性等因素。

2. 传感器安装：将应变传感器安装在被测物体上，保证传感器与物体接触良好。

3. 数据采集设计：设计数据采集电路，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。

4. FPGA程序设计：编写FPGA程序，包括数据处理算法和控制策略设计。

5. 硬件连接：按照设计需求，连接传感器模块、数据采集模块、FPGA 处理模块和控制执行模块。

测控系统电路课程设计

测控系统电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握测控系统电路的基本原理，理解各类传感器的工作机制及其在测控系统中的应用。

2. 使学生了解信号调理电路的组成、功能及设计方法，能够运用相关知识对简单测控系统进行电路设计。

3. 引导学生掌握数据采集、处理与传输的基本方法，了解测控系统在工程实践中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建简单的测控系统电路，具备实际操作能力。

2. 培养学生运用仿真软件对测控系统电路进行仿真分析，提高解决问题的能力。

3. 培养学生具备团队协作能力，能够与他人共同完成复杂的测控系统电路设计与调试。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学，对测控技术产生浓厚兴趣，激发其创新意识。

2. 培养学生严谨、务实的学术态度，养成勤奋好学的学习习惯。

3. 引导学生关注测控技术在现实生活中的应用，认识到科学技术对社会发展的推动作用。

课程性质分析：本课程为实践性较强的学科，旨在通过理论教学与实际操作相结合，使学生掌握测控系统电路的设计与应用。

学生特点分析：学生具备一定的电子技术基础，对测控技术有一定了解，但缺乏实际操作经验，需要通过本课程的学习提高实践能力。

教学要求：1. 注重理论与实践相结合，强化学生的实际操作能力。

2. 结合生活实际，激发学生学习兴趣，提高教学效果。

3. 引导学生通过团队协作，培养沟通与协作能力。

二、教学内容1. 测控系统概述：介绍测控系统的基本概念、发展历程、应用领域，使学生了解测控系统的重要性。

教材章节：第一章测控系统概述2. 传感器及其应用：讲解各类传感器的原理、特性及其在测控系统中的应用。

教材章节：第二章传感器及其应用3. 信号调理电路设计：阐述信号调理电路的组成、功能及设计方法，包括放大、滤波、线性化等。

教材章节：第三章信号调理电路4. 数据采集与处理：介绍数据采集的基本原理、硬件设备、软件编程及数据处理方法。

教材章节：第四章数据采集与处理5. 数据传输技术：讲解测控系统中常用的数据传输技术，如串行通信、网络通信等。

ADC模块采样校正技术2016-1-22

ADC模块采样校正技术1. F2812的ADC模块TMS320F2812内部集成了ADC转换模块，该模块具有如下的功能：1．12位ADC核，内置了双采样－保持器（S/H）；2．顺序采样模式或者同步采样模式；3．模拟输入：0V～3V；4．快速转换时间运行在25MHz，ADC时钟，或12.5MSPS；5．16通道，多路选择输入；6．自动序列化，在单一时间段内最大能提供16个自动A/D转换，每个转换可编程对16个输入通道中的任何一个进行选择。

7．序列发生器可按2个独立的8状态序列发生器或1个16状态序列发生器。

2. ADC模块误差2.1 误差定义常用的A/D转换器主要存在：失调误差、增益误差和线性误差。

这里主要讨论失调误差和增益误差。

理想情况下，ADC模块转换方程为y=x×mi，式中x=输入计数值=输入电压×4095/3；y=输出计数值。

在实际中，A/D转换模块的各种误差是不可避免的，这里定义具有增益误差和失调误差的ADC模块的转换方程为y=x×ma±b，式中ma为实际增益，b为失调误差。

通过对F2812的ADC 信号采集进行多次测量后，发现ADC增益误差一般在5%以内，即0.95图1理想ADC转换与实际ADC转换2.2 影响分析在计算机测控系统中，对象数据的采集一般包含两种基本物理量：模拟量和数字量。

对于数字量计算机可以直接读取，而对于模拟量只有通过转换成数字量才能被计算机所接受，因此要实现对模拟量准确的采集及处理，模数转换的精度和准确率必须满足一定的要求。

由于F2812的ADC具有一定增益误差的偏移误差，所以很容易造成系统的误操作。

下面分析两种误差对线性电压输入及A/D转换结果的影响。

F2812用户手册提供的ADC模块输入模拟电压为0～3 V,而实际使用中由于存在增益误差和偏移误差，其线性输入被减小。

下面以y=x×1.05+80为例介绍各项值的计算。

基于STM32的嵌入式测控系统设计

基于STM32的嵌入式测控系统设计一、本文概述随着科技的快速发展，嵌入式测控系统在众多领域如工业自动化、航空航天、智能家居等的应用越来越广泛。

作为一种集数据采集、处理、控制于一体的系统，嵌入式测控系统对于提高设备性能、实现精准控制以及提升整体系统智能化水平具有重要意义。

本文旨在探讨基于STM32的嵌入式测控系统的设计过程，分析其关键技术和实现方法，为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考。

STM32是一款由STMicroelectronics公司推出的高性能、低功耗的嵌入式微控制器，广泛应用于各种智能设备和系统中。

基于STM32的嵌入式测控系统结合了STM32微控制器的强大功能和测控系统的实际需求，能够实现高效的数据采集、精确的控制输出以及灵活的通信接口设计。

本文将详细介绍系统的硬件设计、软件编程、数据处理以及系统测试等关键步骤，并通过实例分析展示其在实际应用中的效果。

通过阅读本文，读者将了解基于STM32的嵌入式测控系统的基本原理和设计方法，掌握相关技术和工具的使用，为实际项目开发提供有力支持。

本文还将探讨未来嵌入式测控系统的发展趋势和挑战，为相关领域的研究和发展提供思路和启示。

二、STM32微控制器基础STM32微控制器是STMicroelectronics公司生产的一系列基于ARM Cortex-M架构的32位Flash微控制器。

由于其高性能、低功耗、易于编程和丰富的外设接口，STM32在嵌入式测控系统设计中得到了广泛应用。

架构与性能：STM32微控制器基于ARM Cortex-MMMM7等核心，拥有高性能、低功耗、实时性强等特点。

其内部集成了高速存储器、多种外设接口和丰富的通信协议，如UART、SPI、I2C、USB等，为测控系统的设计与实现提供了强大的硬件支持。

编程与调试：STM32微控制器支持C语言和汇编语言编程，可使用Keil uVision、IAR Embedded Workbench等集成开发环境进行软件开发。

AD采集实验

数据采集实验报告一、实验目的通过设计实验，掌握AD采集卡的使用，学习使用VB编写程序。

二、实验器材1、PCI6011数据采集卡2、计算机测控系统综合试验台3、LED灯珠三、实验内容与要求1、运用数据采集卡实现模拟量采集，采集精度12位，并要求设计软件处理并显示采集结果；2、运用数据采集卡向外围设备输出0~5V的电压，改变LED灯的亮度实现DA转换验证。

四、实验步骤1、连接电路，将需要读取的电压接在数据卡的AD采集0口；将发光二极管接在0号设备的DA0口2、将数据采集卡通过并口连接到计算机；3、开启数据采集卡；4、运行计算机程序，点击采集按键，获取0号设备AD0口的电压值；并从DA0口输出来控制发光二极管的亮度5、如果读取成功在屏幕上显示电压对应的0—4096的数字量，如果出错则在屏幕上报警提示；6、关闭数据采集卡，实验结束。

五、实验程序实验一：实现AD采集mTest = Pci6011_SoftADGetVal(0,0,pvall(0))If mTest ThenmMsg = MsgBox(“软件中断方式启动AD才样子正确”,vbOKOnly)ElsemMsg = MsgBox(“软件启动AD出错”,vbOKOnly)End IfmTest = Pci6011_SoftADSetChn(0,0)If mTesr ThenmMsg = MsgBox(“设置模拟通道正确”, vbOKOnly)ElsemMsg = MsgBox(“设置模拟通道不正确”, vbOKOnly)End IfmTest = Pci3011_SoftADStart(0)If mTesr ThenmMsg = MsgBox(“软件启动正确”, vbOKOnly)ElsemMsg = MsgBox(“软件启动出错”, vbOKOnly)End If实验二：实现DA输出mTest = Pci6011_DAout(mDevHandle,0,4095)If mTesr ThenmMsg = MsgBox(“通道0输出模拟量值为4095”, vbOKOnly)ElsemMsg = MsgBox(“通道0输出模拟量出错”, vbOKOnly)End IfmTest = Pci6011_DAout(mDevHandle,1,4095)If mTesr ThenmMsg = MsgBox(“通道1输出模拟量值为4095”, vbOKOnly)ElsemMsg = MsgBox(“通道1输出模拟量出错”, vbOKOnly)End If六、实验结果1）AD部分。

《测控电路》课件

频率和周期测量电路
总结词
实现频率和周期测量的电路
详细描述
频率和周期测量电路是用来测量电路中信号的频率和周期的电路，通常由示波器和频率计组成。通过测量信号的波形和周期，可以计算出信号的频率和周期。
电阻、电容、电感测量电路
总结词
实现电阻、电容、电感测量的电路
详细描述
电阻、电容、电感测量电路是用来测量电子元件的电阻、电容和电感值的电路，通常由测试信号源和测量仪表组成。通过测量电子元件的阻抗值和频率响应，可以计算出其电阻、电容和电感值。
了更多可能性。
医疗物联网
测控电路在医疗仪器中还起到校准作用，确保仪器测量结果的准确性。同时，通过对仪器运行状态的监测，可及时发现潜在故障，便于维护保养。
07
总结与展望
本课程的主要内容总结
01
02
03
04
信号的测量与处理
介绍了信号的采集、调理和变换技术，以及信号的频域和时
域分析方法。
控制系统基础
提高测控电路精度的措施
选择高精度元件和设备
使用高质量的元件和设备是提高测控电路精度的基本措施。
优化电路设计
通过合理的电路设计和布局，减小信号传输过程中的损失和干扰，从而提高测量精度。
实施温度补偿
对于受温度影响较大的元件，采取温度补偿措施可以减小温度变化对测量结果的影响。
加强数据处理和校准
对测量数据进行合理的数据处理和校准，可以减小随机误差和系统误差的影响。
06
实际应用案例分析
工业自动化生产线控制系统
自动化生产线控制
测控电路在工业自动化生产线控制系统中发挥着关键作用。通过测控电路，可以实时监测生产线上各设备的状态，确保生产流程的顺利进行。