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[计算机软件及应用]计算机辅助测试技术

第8章 计算机辅助测试技术 9.3.4 模数转换器和数模转化器 CB7520(AD7520)的电路原理图 3. D/A转换器的主要技术指标 输入数字量变化最小量(一个字)时所对应的输出模拟量变化与满量程输出之比(常用DAC的位数表示)。 实际输入输出特性曲线偏离理想特性直线的程度。 ● 分辨率 ● 转换时间(建立时间) ● 转换精度 ● 线性误差 输入数字量从最小值跳变至最大值(满量程变化)时其输出模拟量从初始值达到稳态值所需要的时间。 实际模拟量输出与理论模拟量输出之间的差异。 例题：某8位D/A转换器：若最小输出电压增量为0.02V，试问当输入二进制，输出电压为为多少若其分辨率用百分数表示，为多少例题：下图为电阻网络电路，写出电流i与电压UR的关系式；若UR=10V，输入信号为1000，输出电压U0为多少二 模数转换器 1.计数比较型ADC 电压比较器 状态寄存器 编码器 代码转换器 输出锁存器 + Vi — 输出 2.逐次逼近型ADC DAC 逐次逼近寄存器 输出寄存器 脉冲源 + – C VL Vs Vo VB CP 控制逻辑 输出 3 双积分型ADC 积分电路 过零电压比较器 控制逻辑 计数器 时 钟脉冲源 Vi -VREF Vs CP S1 S1 S2 输出 ■ A/D转换器的主要技术指标 ● 分辨率 ● 量程 输出数字量变化一个字所对应的输入模拟电压的变化。 例：对于8位ADC，若量程为0~5V，则分辨率可表示成 5V/28=5000mV/256≈20mV 或 8位 或 1/28=1/256 ADC所能转换的模拟输入电压的范围。 单极性量程(如0~5V) 双极性量程(如-10V~+10V) ● 转换精度 ● 线性误差 ● 转换速率 实际转换结果相对于理想转换结果的偏差。 绝对精度：用最低有效位(LSB)的倍数来表示。例如：±1LSB、±0.5LSB等。 相对精度：用绝对精度除以量程所对应的最大输出数字量的百分数来表示。例如：0.1%、0.4%等。 ADC的实际转换特性对理想线性转换特性的最大偏差。 ADC在单位时间内可以完成的极限转换次数。例如：10000次/s(或10kHz)。也可用转换时间表示，例如：25μs(40kHz、40000次/s)。 * 几个术语: ■ 计算机辅助设计(CAD，Computer Aided Design) ■ 计算机辅助制造(CAM，Computer Aided Manufacture) ■ 计算机辅助测试(CAT，Computer Aided Test) 9.1 概述 计算机辅助测试的工作内容 ■ 信号检测的自动化 1 动态参数的测量 2 多点自动巡回检测 3 测量过程的实时控制 4 测量系统的自动校正与定标 5 数据的自动分析与处理 ■ 测量系统的智能化 ■ 电子系统的软件模拟 ■ 小型、廉价的实时信号分析(处理)系统 9.2 微机检测系统的组成及工作过程 9.3 微机输入通道的接口技术 9.3.1 测量放大器 放大器上下对称，即图中R1=R2，R4＝R6，R5＝R7。则放大器闭环增益为： 程控增益放大器 为了在整个测量范围内获取合适的分辨力，常采用程控增益放大器，实现量程的自动切换。 下图各支路开关Si的通断受输入二进制数(d4d3d2d1)的相应位控制。当di＝1时，开关就接通；当di=0时，开关Si断开。  增益： 程控增益的结构 (3)隔离放大器 在实际的工业生产过程中，由于存在严重的用电干扰，在一些情况下，被测弱信号中叠加了很高的共模电压。若共模电压高于千伏以上，仍用非隔离的仪用数据放大，其输入回路就会受到严重的损害，此时应采用隔离式放大器。 隔离放大器的作用是为了防止意外的高压浪涌从地侵入电路网络，还可以屏蔽和抑制外来干扰，从而获得更高的精度。 隔离的方法通常有变压器耦合隔离和光电耦合隔离。   变压器隔离放大器的结构 光电隔离放大器的结构 滤波电路 来自传感器的信号千差万别，有模拟信号、脉冲信号、逻辑信号等，尽管对这些信号的处理方式是各不相同的。但最终都要将它们变成标准信号(标准电压输出为0~±10V、0~±5V、0~5V。标准电流输出为(4~20mA。)，供A/D采集，然后送入CPU内。 滤波和放大电路处于采样/保持器、A/D转换器的前方，又处于传感器之后，因此滤波放大电路的设计好坏，

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