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文档简介

数据采集系统的误差分析 为了正确选择 使用各种集成电路 合理的设计数据采集系统 应了解系统中各部分的误差来源 数据采集系统的误差主要包括 模拟电路误差采样误差转换误差 2 采样误差采样频率必须大于信号最高有效频率的两倍 为了避免输入信号中杂散频率分量的影响 1在采样处理之前 用截止频率为最高有效频率的低通滤波器 进行滤波 2提高采样频率的方法消除混叠误差 采样是个动态过程系统通过速率的倒数为吞吐时间为了消除系统在转换过程的动态误差 模拟开关对n路信号顺序进行等速切换时 采样周期至少为n倍的吞吐时间 3 使用重叠采样方式 在A D转换器的转换和数据输出的同时 切换模拟开关采集下一路信号 可提高每个通道的吞吐率 设计数据采集系统选择器件时 必须使器件的速度指标满足系统通过率的要求 模拟开关 采样 保持器和A D转换器的动态参数必须满足系统的吞吐时间 4 模拟电路的误差 1模拟开关导通电阻的误差 模拟开关的导通电阻越大 信号在开关上的压降越大 误差越大导通电阻的平坦度面表明导通电阻的起伏 导通电阻的变化会使放大器或采样 保持器的输入信号波动 引起误差 2多路模拟开关泄露电流引起的误差当某一路接通时 其余各路均断开 他们的泄露电流都经过到通的开关和这一路的信号源流入地 3采样保持器衰减率引起的误差在保持阶段 保持电容的漏电流会使保持电压不断衰减 5 4放大器的误差放大器是系统的主要误差源之一A D转换器的误差A D转换器的静态误差1量化误差2失调误差3增益误差4非线性误差 6 A D转换器的速度对误差的影响A D转换器速度用转换时间表示 选用A D转换器时必须考虑到转换时间满足系统通过率的要求 A D转换器分为 高速快速低速 7 采集数据系统误差计算 误差项在五项以上 按均方根形式综合误差项在五项以下 按绝对值和的方式综合 8 数据采集系统的误差分配举例 1方案选择设计一个数据采集系统 一般先给定一些特征条件 根据条件 初步确定通道的结构方案和选择元器件 2误差分配根据通道的总精度要求 给各个环节分配误差 以便选择元器件 通常传感器和信号放大电路所占误差比例最大3初选元器件与误差估算选择元器件精度的一般规则 每一个元器件的精度指标应优于系统的某一最严规格的性能的10倍左右 9 4初步选定各个元器件之后 还要根据各个元器件的技术特性和元器件之间的相互关系
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