数据采集课后习题答案--马明建ppt课件

1,第1章习题与思考题,2,第1章习题与思考题,1-3.简述数据采集系统的基本结构形式，并比较其特点。,解：,数据采集系统的基本结构形式有,微型计算机数据采集系统,集散型数据采集系统,3,第2章习题与思考题,4,第2章习题与思考题,2-2.试说明为什么在实际采样中，不能完全满足采样定理所规定的不失真条件？,解：,当时，模拟信号的采样值为,只有在时，xS(nTS)与x(t)的幅值才相同。,若模拟信号为,但在工程上很难做到。,5,2-3.对某种模拟信号x(t)，采样时间间隔TS分别为4ms、8ms、16ms，试求出这种模拟信号的截止频率fC分别为多少？,解：,由采样定理，有，则,第2章习题与思考题,6,2-4.采样周期与哪些因素有关？如何选择采样周期？,解：,1.采样周期与信号x(t)的截止频率fC有关。,2.根据采样定理，确定采样周期。,第2章习题与思考题,7,2-6.对采样信号进行量化的最小数量单位是多少？它与FSR和量化器的位数n之间有何关系？,解：,2.q与FSR成正比，与2n成反比。,1.最小数量单位是量化单位q，q=。,第2章习题与思考题,8,2-9.把十进制数256转换成相应的BCD码。,解：,256,第2章习题与思考题,9,第3章习题与思考题,10,第3章习题与思考题,3-2.模拟多路开关输入端一般是几个端子？输出端为几个端子的通道选择器？,解：,模拟多路开关输入端一般是8个端子，输出端为1个端子的通道选择器。,11,3-3.某数据采集系统具有8个模拟通道。各通,道输入信号的频率可达5kHz，而且至少要用每个采样周期10个采样点的速度进行采样。问：多路开关的切换速率应是多少？可选用什么类型的多路开关？,解：,fC=5kHz，,采样频率,第3章习题与思考题,12,采样周期,每个采样点的采样周期,切换速率,第3章习题与思考题,13,第3章习题与思考题,选择多路开关,则CD4051开关的切换时间为1.6s,开关的切换速率,多路开关选择CD4051。,由表3.5可知，CD4051的ton和toff都为0.8s,14,第4章习题与思考题,15,第4章习题与思考题,4-2.设一数据采集系统有测量放大器，已知R1=R2=5k，RG=100，R4=10k，R5=20k，若R4和R5的精度为0.1%，试求此放大器的增益及CMRR。,解：,放大器的增益,其次R3=R4,当R4-0.05%，R5+0.05%时,16,当R4+0.05%，R5-0.05%时,第4章习题与思考题,17,4-3.设AD521测量放大器的增益为100，试画出其接线原理图，算出外接电阻值的大小。,解：,放大器的增益,当时，,又RS=10015%,第4章习题与思考题,18,当RS=100+15%时，,当RS=100-15%时，,第4章习题与思考题,19,其接线原理图,第4章习题与思考题,20,第5章习题与思考题,21,5-4.孔径时间tAP影响AD转换的什么参数？,第5章习题与思考题,解：,主要影响转换精度和转换速率。,22,第5章习题与思考题,5-6.设在某数据采集系统中，采样保持器的孔径时间tAP=10ns，A/D转换器的位数为12位，求：,若采样保持器的孔径不定tAP=1ns，则最高信号频率fmax是多少？,23,解：,第5章习题与思考题,24,若采样保持器的孔径不定tAP=1ns,则最高信号频率,第5章习题与思考题,25,5-7.一个数据采集系统的孔径时间tAP=2ns，试问一个10kHz信号在其变化率最大点被采样时所能达到的分辨率是多少？,解：,第5章习题与思考题,26,相对分辨率,第5章习题与思考题,则有n14,27,第5章习题与思考题,5-8.设一数据采集系统的输入满量程电压为+10V，模拟输入信号的最高频率是1kHz，采样频率为10kHz，AD转换器的转换时间为10s，采样保持器的tAP=20ns，保持电压的下降率为100V/s，捕捉时间为50s。问,如果允许的孔径误差和下降误差都是0.02%，所选的采样保持器能否满足要求？捕捉时间能否满足要求？,28,第5章习题与思考题,解：,所选的采样保持器能否满足要求？,由于采样/保持器孔径时间应满足,保持电压下降率应满足,29,第5章习题与思考题,输入信号的最大变化率为,则由有,（V）,30,由有,第5章习题与思考题,（V）,31,第5章习题与思考题,由有,(ns),所选的采样保持器不满足要求。,32,第5章习题与思考题,捕捉时间能否满足要求？,而,捕捉时间满足要求。,则,33,5-9.设一采样保持器在保持阶段，保持电容CH的漏电流ID=10nA，保持时间为10ns。如果希望在保持时间内采样保持器的输出电压下降小于0.1%，试选择合适的CH值。,解：,第5章习题与思考题,保持电压下降率为,34,第5章习题与思考题,由于1F106F1012pF,则CH0.1pF,35,第6章习题与思考题,36,第6章习题与思考题,6-1.AD转换时间tCONV=25s，最高采样频率fSkHz，对应的输入信号最高频率fmaxkHz。,解：,最高采样频率fS,最高频率fmax,37,6-6.从AD转换时间考虑，什么情况下用查询方式好？什么情况下用中断方式好？,第6章习题与思考题,解：,当tCONV较短时，宜用查询方式。,当tCONV较长时，宜用中断方式。,38,6-9.在AD转换器中，最重要的技术指标是哪两个？,第6章习题与思考题,解：,转换速率,精度,39,第6章习题与思考题,6-10.一般用什么信号来表征AD转换器芯片是否被选中？,解：,40,第8章习题与思考题,41,8-3.现有一BASIC语句为“U=(H*256+L)*10/4096”，试问该语句完成什么任务？语句中的“H*256+L”部分起什么作用，为什么要“H*256”？,第8章习题与思考题,解：,将12位二进制码转换成十进制数。,高四位二进制码上移八位，所以H*256。,“H*256+L”是将高四位二进制码与低八位二进制码组合成12位二进制码；,42,8-4.用PC-6319接口板卡的0、1、2通道分别采集1节、2节、3节干电池的电压数据，要求每个通道各采集10个数据，3个通道巡回采集。设定PC-6139接口板基地址为0100H，试用QUICKBASIC语言编写双端输入、程序查询方式取数的数据采集程序，并将采集到的数据以“V”为单位，按通道号显示在屏幕上。,第8章习题与思考题,解：,3个通道巡回采集是指在每个采样时刻，对3个通道各采集一次数据。,43,第8章习题与思考题,CLSN=10DIMU1(N),U2(N),U3(N)FORI=1TONCH%=0CALLCAIJI(CH%,U)U1(I)=UCH%=1CALLCAIJI(CH%,U),44,第8章习题与思考题,U2(I)=UCH%=2CALLCAIJI(CH%,U)U3(I)=