数据采集系统培训课件

此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必究法律责任！此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必究法律责任！此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必究法律责任！此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必究法律责任！第10章数据采集系统电工电子学(下)中国石油大学(华东)信息与控制工程学院电工电子学教学中心张勇此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必1第10章数据采集系统

10.1典型的测控系统概述

10.2传感器10.3信号测量与变换电路10.4滤波器10.5多路模拟开关10.6采样保持器10.7数模变换器10.8模数变换器10.9计算机数据采集系统简介第10章数据采集系统10.1典型的测控系统概述210.1典型的测控系统概述

传感器变送器数据采集和控制系统10.1典型的测控系统概述传感器31．传感器直接感受被测物理量，并把其转换成与被测物理量有一定函数关系的电压、电流或其它物理量(如电阻、电容、电感)。传感器的分类:电量传感器电压互感器、电流互感器等非电量传感器热电式(如热电偶等)、光电式、电容式(如电容式差压传感器等)、电感式等1．传感器42．变送器将传感器的输出信号变化转换成标准的电信号。(1)信号变换：将传感器输出的电参数转变成电压或电流。(2)放大：把微弱的电压或电流信号进行放大，在某些场合还需要进行信号的隔离。(3)滤波：滤除干扰信号。2．变送器将传感器的输出信号变化转换成标准的电信号。(1)信5(4)线性化：被测物理量与电信号之间往往呈现非线性关系，通过线性化电路，使电信号与物理量之间变成近似线性关系。(5)标准化：为了方便地实现仪表的互换性、信号的远距离传送和提高信号的抗干扰能力，一般把电信号最终转换成标准的4~20mA的直流电流信号。被测物理量为量程的下限：I=4mA，上限：I=20mA，在量程范围内，被测物理量与电流则呈线性关系。(4)线性化：被测物理量与电信号之间往往呈现非线性关系，通过6如某压力变送器，量程为0~1.6MPa，当变送器输出4mA电流时，压力为0MPa，输出20mA时压力为1.6MPa，当输出电流为10mA时，压力为P=(10-4)/(20-4)*1.6=0.6Mpa4～20mA的电流信号传送输出具有以下优点：①输出电流与负载电阻无关，适用于远距离传输。使用250Ω(0.1级)的I／U变换电阻，可将4～20mA的电流信号变换为1～5V的直流电压信号。②可以同时串接几个指示测量仪表，而不会影响测量精度。③能够实现传送线的断线自检。

如某压力变送器，量程为0~1.6MPa，当变送7通常变送器的电源线和输出信号线共用两根线，称为二线制变送器。在实际应用中，往往把传感器和变送器做在一起，称为一体化二线制仪表。二线制温度变送器如下图通常变送器的电源线和输出信号线共用两根线，称为二线83．数据采集和控制系统

模数转换器ADC数模转换器DAC采样保持器模拟开关。。。。。。3．数据采集和控制系统模数转换器ADC910.2传感器10.2.1电压与电流的检测小电压检测：串联电阻分压的方法小电流检测：并联电阻分流的方法高电压(几百伏以上)检测：电压互感器大电流(几十安培以上)检测：电流互感器互感器优点：(1)一个互感器可同时接入几种仪表。例如电流表和功率表的电流线圈或电压表和功率表的电压线圈等。(2)降低了功率损耗。(3)保障工作人员的安全。(4)仪表制造标准化。将工程测量中仪表量限统一设计为5A或100V。10.2传感器互感器优点：101．互感器的结构和原理互感器实际上是一个铁心变压器，铁心上绕有两个或多个绕组(特殊情况只有一个)，接待测电压或电流的绕组称为初级绕组，接测量仪表的绕组称为次级绕组。电压互感器一般相当于一个降压变压器，其初级绕组额定电压通常采用不同的电压等级，而次级线圈额定电压都定为100V，电流互感器相当于一个电流变换器，其额定次级电流一般为5A（有的为1A）。其初级绕组匝数较少，甚至可能是几匝或一匝，所以初级线圈使用一根直线表示。电压互感器电流互感器1．互感器的结构和原理电压互感器电流互感器11测压原理：互感器的额定初级电压U1(或电流I1)与额定次级电压U2(或电流I2)之比，叫互感器的额定变压比Ku(或额定变流比Ki)测压原理：互感器的额定初级电压U1(或电流I1)与12（a）测单相电压；（b）用单相互感器测三相相电压；（c）用单相互感器测三相线电压；（d）用三相互感器测三相相电压.电压互感器接线方式：v（a）测单相电压；（b）用单相互感器测三相相电压；电压互感13（a）测单相电流；（b）测三相电流；（c）测三相三线制的三相电流；电流互感器接线方式：（a）测单相电流；电流互14使用注意事项：（1）电压互感器的次级线圈不许短路，否则次级会出现很大的短路电流，故其初级和次级都要接短路保护熔断器(保险丝)。电流互感器的次级线圈不许开路，也不能装熔断器。否则当次级突然开路时，会在线圈中感应出很高的电压，损坏电流互感器的绝缘，并危及操作人员的安全。（2）互感器的次级线圈、铁心及外壳都要可靠接地，以确保人身和设备安全。（3）除特殊设计的可逆互感器外，一般互感器不许反方向使用(即不能将初级与次级互换)。使用注意事项：（1）电压互感器的次级线圈不许短路1510.2.3温度传感器接触式测量：热电阻、热电偶和半导体传感器等。非接触式测量：以辐射式测温为主，有光学高温计和辐射高温计等。10.2.3温度传感器接触式测量：热电阻、热电偶和半导体161．热电偶温度传感器(1)测温原理—热电效应两种不同的导体两端相互紧密地连接在一起，组合成一个闭合回路。当两接点温度不等(T>T0)时，回路中就会产生电动势，从而形成电流，这一现象称为热电效应，该电动势称为热电动势。把上述两种不同导体的组合称为热电偶。自由端或冷端工作端或热端1．热电偶温度传感器自由端或冷端工作端或热端17热电偶可分为：铂铑10—铂、铂铑30—铂铑6、镍铬—镍硅、镍铬—铜镍等型号分度表：热电势与温度对应关系的表格它是在冷端温度为0℃的条件下得到的。不同热电偶具有不同的分度表，根据热电偶产生的热电势和分度表即可得知其温度值。热电势与温度的关系为非线性。(2)中间导体定则如果在热电偶回路中接入第三种金属材料,只要该材料与热电偶的两个接点的温度相同,则热电偶所产生的热电动势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。热电偶可分为：铂铑10—铂、铂铑30—铂铑6、镍铬18(3)热电偶冷端温度的补偿因为分度表都是指冷端温度0℃时的热电势，因此要求热电偶工作时，冷端温度必须保持在0℃，或进行冷端温度补偿，否则将要产生误差。①0℃恒温法把热电偶冷端放在环境温度为0℃的容器里，此时热电偶的输出准确地和分度表值一致。但这种理想方法只适用于实验室中使用，工业中使用极为不便。②电路补偿一般的热电偶温度变送器都采用电路进行冷端温度补偿，使得热电偶的输出相当于冷端始终保持在0℃，如补偿电桥法。(3)热电偶冷端温度的补偿19③计算修正法将多支热电偶的冷端集中在一起，用其它方式(如热电阻)测知其冷端温度，再由每支热电偶的热电势通过查表和计算得出其热端温度。（精确但繁琐）例如，用镍铬—镍硅热电偶测某介质的温度，测得热电势为33.29mV，冷端温度30℃。

由分度表查得30℃时的热电势为1.20mV，故冷端温度为0℃时的热电势应为33.29+1.20＝34.49mV。再据此电势查分度表得温度为829.6℃，此值即为真实温度值。③计算修正法例如，用镍铬—镍硅热电偶测某介质的温度，20④补偿导线的应用热电偶的补偿导线又称延伸导线，它是一种廉价导线，在一定的温度范围内，其热电特性与其相应的热电偶热电特性十分相近。它的用途是把热电偶的冷端延伸出去，远离热端，并与冷端补偿器、变送器、显示仪表等连接起来构成测温回路，同时不会由于引入该导线使工作热电偶带来附加误差。④补偿导线的应用21

2．热电阻温度传感器热电阻温度计是基于金属导体或半导体的电阻值与温度呈一定函数关系的原理实现温度测量的。实验证明，大多数金属导体当温度上升1℃时，其电阻值均增大0.4%～0.6%；而半导体当温度上升1℃时，其电阻值则下降3%～6%。工业上常用的热电阻为铂电阻和铜电阻。(1)铂电阻铂电阻由纯铂电阻丝绕制而成，其使用温度范围为-200～850℃。优点：精度高、性能稳定。缺点：电阻温度系数小，电阻与温度呈非线性。一般工业上常用的铂电阻，我国规定的分度号为Pt10和Pt100。即0℃时：R0=10Ω和R0=100Ω。2．热电阻温度传感器(1)铂电阻22

(2)铜电阻铜电阻一般用于-50～150℃范围的温度测量。优点：电阻值与温度之间基本为线性关系，电阻温度系数大，且材料易提纯，价格便宜；缺点：电阻率低，易氧化，所以在温度不高、测温元件体积无特殊限制时，可以使用铜电阻温度计。我国工业用铜热电阻的分度号分为Cu50和Cu100两种，其R0=50Ω和100Ω。

(3)热电阻测温线路热电阻温度计主要由热电阻传感器、电阻测量桥路、显示仪表及连接导线所组成。为了消除导线电阻对温度测量的影响，一般为三线制接法。(2)铜电阻(3)热电阻测温线路23电桥平衡时：(Rt+Rr)R2=(R1+Rr)R3若使R2=R3，则Rt=R1，说明此种接法导线电阻Rr对热电阻的测量无影响。再以测量放大器、线性化电路和U/I转换电路代替微安表G，就可以输出与温度成线性关系的标准的4～20mA电流信号了。电桥平衡时：(Rt+Rr)R2=(R1+Rr)R3若使R2=241．应变片式压力传感器的测量原理应变片分金属应变片和半导体应变片。金属电阻应变片的测压原理是应变效应，即金属材料在外界作用下(压力等)产生机械变形时，其阻值发生相应变化。半导体应变片的测压原理是基于压阻效应，即单晶半导体材料沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率ρ发生变化。所以半导体应变片式压力传感器又称为压阻式压力传感器或硅传感器。10.2.3压力传感器在工程技术中，压力被定义为垂直而均匀作用于物体单位面积上的力，与物理学中的压强概念相同。1．应变片式压力传感器的测量原理10.2.3压力传252.测量电路应变片式传感器的测量电路多采用直流电桥中的双臂差动电桥和四臂差动电桥。优点：1、线性关系2、灵敏度高3、温度补偿2.测量电路优点：1、线性关系2、灵敏度高2610.2.4液位传感器差压式液位传感器磁浮子式液位传感器电容式液位传感器1．差压式液位传感器

密闭容器内的液位可由液位起点与液面上部气体的压力差测得，称为差压式液位仪表。敞口容器内的液位既可采取这种差压法，又可采取压力法来测量。10.2.4液位传感器差压式液位传感器1．差压式液位传感器272．磁浮子液位传感器组成：永磁浮子磁簧管精密电阻放大变换电路优点：连续监测液位重复性高与液体的介质无关接线简单2．磁浮子液位传感器组成：优点：283．电容式液位传感器利用被测介质面的变化引起电容变化的一种变介质型电容传感器，用于测量非导电液体介质的液位。当电极间无液体时当内外电极间有液体时

电容的变化正比于液位高度其中ε表示介电常数3．电容式液位传感器利用被测介质面的变化引起电容变化的一种变29测量电容的串联电阻式交流电桥

交流电桥复阻抗平衡时

测量电容的串联电阻式交流电桥交流电桥复阻抗平衡时3010.2.5其他传感器

1．位移传感器e=kx10.2.5其他传感器e=kx31

2．光电式转速传感器n-转速

f-脉冲频率N-圆盘开孔数2．光电式转速传感器n-转速32光电脉冲变换电路（选讲）光电脉冲变换电路（选讲）3310.3信号测量与变换电路在自动控制和非电量测量等系统中，常用各种传感器将非电量(如温度、压力、应变、流量等）的变化变换为电压信号。但这种非电量的变化是缓慢的，电信号的变化量常常很小（一般只有几毫伏到几十毫伏），所以要将电信号加以放大，有时还要将电压信号变换为电流信号。10.3.1测量放大器对放大电路要求：具有很高的共模抑制比及很高的输入电阻和电压放大倍数，以免对传感器产生影响。

10.3信号测量与变换电路34若R2=R3，R4=R5，R6=R7，则电压放大倍数为若R2=R3，R4=R5，R6=R7，则电压放大倍数为3510.3.2程控测量放大器PGA

1．程控测量放大器的作用传感器1u1传感器2u2传感器nun程控测量放大器模数转换器对于不同的输入信号可以提供不同的放大倍数10.3.2程控测量放大器PGA传感器1u1传感器2u362．程控测量放大器电路2．程控测量放大器电路373．集成程控测量放大器电路LH0084正常工作：R2=R3R4=R5R6=R7S1—S1’S2—S2’S3—S3’S4—S4’手动连接也可改变增益R13．集成程控测量放大器电路LH0084正常工作：手动连接也可3810.3.3电压-电流变换电路变送器一般要将处理过的电压信号转换为统一的4～20mA标准电流信号，称为U／I变换。U／I变换可以用运算放大器实现，也可以用专用集成电路实现。缺点：不适用于某些需要负载接地的应用场合。基本U／I变换电路10.3.3电压-电流变换电路缺点：不适用于某些需要负39实用U／I变换电路IO=UI/RO，调节RO可实现0~10mA电流输出。实用U／I变换电路IO=UI/RO，调节RO可40

U／I变换专用集成电路XTR101U／I变换专用集成电路XTR1014110.4滤波器滤波电路的种类:按信号性质:模拟滤波器和数字滤波器按所用元件:无源滤波器和有源滤波器

概述按阶数:一阶,二阶…高阶10.4滤波器滤波电路的种类:按信号性质:模拟滤42传递函数：幅频特性相频特性filter传递函数、幅频特性传递函数：幅频特性相频特性filter传递函数、幅频特性43按频率特性进行分类：低通高通带通带阻按频率特性进行分类：低通高通带通带阻44RCR10.4.1一阶无源RC低通滤波器CC传递函数幅频特性RCR10.4.1一阶无源RC低通滤波器CC传递函数幅频特45010.7070截止频率此电路的缺点：1、带负载能力差。2、无放大作用。3、特性不理想，边沿不陡。幅频特性、幅频特性曲线RCR010.7070截止频率此电路的缺点：1、带负载能力差。246通频带宽度(带宽)010.7070截止频率带宽:0-0

设R=10k,C为下列各值时的带宽:Cfo1F16Hz0.047F340Hz0.01F1600Hz通频带宽度(带宽)010.7070截止频率带宽:0-4710.4.2一阶有源低通滤波器RR1RFC+-+传递函数RCRC传递函数中出现的一次项,故称为一阶滤波器10.4.2一阶有源低通滤波器RR1RFC+-+传递函数48幅频特性：相频特性：RR1RFC+-+幅频特性及幅频特性曲线01+RF/R10.707(1+RF/R1)0传递函数RC幅频特性：相频特性：RR1RFC+-+幅频特性及幅频特性曲线491、时：有放大作用3、运放输出，带负载能力强。2、时：幅频特性与一阶无源低通滤波器类似电路特点:1、时：有放大作用3、运放输出，带负载能力强。2、时：幅频特5010.5多路模拟开关在实际的系统中，被测量的回路往往是几路或几十路，不可能对每一回路的参量配置一个A/D转换器，常利用多路开关，轮流切换各被测回路与A/D转换器间的通路，以达到各回路分时占用A/D转换电路的目的。模拟开关是一种能够按照控制指令对模拟信号传输进行通、断控制的电子器件。模拟开关多用场效应管来构成，开关接通时还会有一导通电阻，在断开状态时仍会有一小的关断电流。但当后面所接的负载电阻很大时，电子开关的电阻带来的误差是非常小的。10.5多路模拟开关51CC4051是一个允许双向使用的CMOS多路开关集成芯片，它既可用于8路到一路的切换(用于A/D)，又可用于一路到8路的切换(用于D/A)。原理图管脚图CC4051是一个允许双向使用的CMOS多路开关集成芯片，它5210.6采样保持电路

采样保持电路常用于输入信号变化较快或具有多路输入信号的数据采集系统中。在A/D转换过程中，因为每次转换过程需要一定的时间，所以需要采样保持电路的配合，以便有一个稳定的输入量。采样保持器的工作过程由外部控制信号来决定，工作过程分采样和保持两个周期。采样：就是要求输出信号能快速而准确地跟随信号的变化；保持：则是在两次采样间隔时间内保持上一次采样结束时的状态。10.6采样保持电路53采样保持器电路：采样保持器的输入输出波形：采样保持器电路：采样保持器的5410.7D/A转换器D/A功能:将数字量线性地地转换成模拟量D/An=4位8位10位12位16位n位数字量模拟量0~5V或0~10V10.7D/A转换器D/A功能:将数字量线性地地55为了将数字量转换为模拟量，必须将二进制数的每一位代码按“权”值转换成相应的模拟量，然后将代表各位二进制数的这些模拟量相加，这样便得到与数字量成正比的模拟量。 设输入数字量为D=d3d2d1d0

d3U3,

d2U2,d1U1,

d0U0输出模拟量为Uo=U3+U2+

U1+U0=kDk是一个常数；D为n位二进制数。为了将数字量转换为模拟量，必须将二进制数的每56DAC转换特性：输入与输出的对应关系最小输出电压ULSB：相临两组代码转换出来的模拟量之差（2V)。分辨率：电路所能分辨出的最小输出电压与最大输出电压之比。分辨率=ULSBUomax=1

2n-1四位二进制数的分辨率？

若最大输出电压仍为14V，最小输出电压将变大还是变小？000001010011100101110111DDDACuo24101206814uo/V设D为三位二进制数要求uomax=14VDAC转换特性：输入与输出的对应关系最小输出电压ULSB：57n位二进制DAC框图基准电压UR输出U0电阻解码网络…数字模拟开关…数字寄存器…

dn1

d0n位二进制DAC框图基准电压UR输出U0电阻解码网络…数字模58DAC有权电阻网络型T型电阻网络型倒T型电阻网络型数模转换器的分类：DAC有权电阻网络型T型电阻网络型倒T型电阻网络型数模转换器591.倒T型电阻网络D/A转换器下图是四位倒T型电阻网络D/A转换器的原理图，它主要由以下四部分组成：R-2R构成的倒T型电阻网络模拟开关S求和放大器A基准电压源UR1.倒T型电阻网络D/A转换器60基于虚地的概念，不论输入数字信号是1或0，从D、C、B、A各点向左看其等效电阻均为R，电源的总电流为:RFS2Ad0d1d2d3S3S1S0_+-UoRRR2R2R2R2R2RURI4I2I8I16I16ABCDII’基于虚地的概念，不论输入数字信号是61同理:I2=d2

I/4,I1=d1

I/8,I0=d0

I/16若d3=1，则通过S3流入运放的电流I3=I/2，若d3=0,I3=0,

因此,I3=d3

I/2I'RFS2Ad0d1d2d3S3S1S0+-UoRRR2R2R2R2R2RURI4I2I8I16I16ABCDII’同理:I2=d2I/4,I1=d62I'RFS2Ad0d1d2d3S3S1S0+-UoRRR2R2R2R2R2RURI4I2I8I16I16ABCDII’I'RFS2Ad0d1d2d363输出电压为：

I’RF如果是n位D/A转换器，并设RF=R，则Uo的表达式为：

输出电压为： 64

2.集成DAC0832简介及应用

集成DAC电路芯片种类很多。按输入二进制的位数分类有八位、十位、十二位和十六位等。例如DAC0832，是一个具有两个输入数据缓冲区的倒T型8位D/A转换芯片，其结构框图如图10.7.3所示(1)DAC0832简介2.集成DAC0832简介及应用(1)65DAC0832的原理电路方框图DAC0832的管脚排列图DAC0832的原理电路方框图DAC0832的管脚排列图66(2)DAC0832的输出方式DAC0832为电流输出型D/A转换器，可提供单极性和双极性两种输出方式，电路如图所示。

单极性输出：在其电流输出端接一运算放大器从A点输出。输出电压uA=IOUT1×Rfb。当UREF接+5V(或-5V)时，uA的电压范围是0~-5V(或0~+5V)。(2)DAC0832的输出方式67双极性输出：在单极性输出的基础上再增加一级运算放大器，便构成了双极性输出电路，从B点输出。考虑到R1：R2：R3=2：1：2，所以这样，恰恰使B点的输出特性在A点输出的基础上产生了一偏移。假设UREF=+5V，则uA

=0~-5V，而uB=-5~+5V。双极性输出：在单极性输出的基础上再增加一级运算放大器，便构成68(1)

分辨率电路所能分辨的最小输出电压ULSB与最大输出电压Uomax之比，分辨率当Uomax一定时，n越大，分辨能力越高。12110-12112-n=10的DAC分辨率=n=12的DAC分辨率=3.DAC的主要参数(1)分辨率电路所能分辨的最小输出电压ULSB与最大输69(2)转换误差一般是指输入端加满刻度的数字量时，DAC输出电压的理论值与实际值之差。转换误差一般应低于。例如，某控制系统中有一D/A转换器，如果系统要求该D/A转换器的转换误差（相对误差）小于0.25%，试问应选择多少位的D/A/转换器？解：转换误差Uomax<0.25%转换误差Uomax<UomaxUomax0.25%≤LSBUUomax0.5%≤121100%05%n-≤.n=7.64D/A转换器位数至少为8位。(2)转换误差一般是指输入端加满刻度的数字量时，DAC输出70（3）转换速度 转换速度是指从数码输入到模拟电压稳定输出之间所经历的响应时间。一般取输入由全0变为全1或由全1变为全0时，其输出达到稳定值所需的时间，也称转换时间。（3）转换速度7110.8模数转换器(1)A/D功能:将模拟电压成正比地转换成数字量A/DUI输入模拟电压D7~D0输出数字量0~5V00000000~11111111分辨率:5V/255=0.0196V/每1个最低有效位1.A/D功能及分类10.8模数转换器(1)A/D功能:将模拟电压成正比地72(2)A/D转换器分类①并联比较型

特点:转换速度快,转换时间10ns~1s②逐次逼近型

特点:转换速度中,转换时间几s~100s③双积分型

特点:转换速度慢,转换时间几百s~几ms根据内部电路不同,分为以下三类:(2)A/D转换器分类①并联比较型根据内部电路不同,分为73逐次比较型ADC，又称逐次逼近型ADC。其工作原理类似与天平的称重过程(如称13.5克的重物）。2.逐次比较型A/D转换器序号砝码（8、4、2、1克）砝码取留18留24留32去41留逐次比较型ADC，又称逐次逼近型ADC。其743位逐次逼近型ADC的组成：3位DAC、电压比较器、模5环形计数器、钟控RS触发器。UR=5V，Ui=3.2V，初始化（图中未画)QAQBQC=000Q1Q2Q3Q4Q5=00001当第一个脉冲Q1Q2Q3Q4Q5=10000。因为Q1=1，则QAQBQC=100

Uo=5/23×22=2.5V因为Uo<Ui，比较器的输出UB=0。 &&3位逐次逼近型ADC的组成：3位DAC、电压比较器、模5环形75第二个CP到来后，Q1Q2Q3Q4Q5=01000。因为Q2=1，QB被置1；由于UB=0，封锁了与门G1，Q2不能通过门G1使QA复位，QA仍为1，因此QAQBQC=110

Uo=5/23×（22+21）=3.75V因为Uo>Ui，比较器输出UB=1。 第三个CP后，Q1Q2Q3Q4Q5=00100。由于Q3=1，QC被置1；此时因为UB=1，门G2被打开，Q3通过门G2使QB=0；同时Q1=Q2=0，使QA保持1状态不变。因而QAQBQC=101，Uo=5/23×（22+20）=3.125V因为Uo<Ui，比较器的输出UB=0。&&第二个CP到来后，Q1Q2Q3Q4Q5=01000。76第四个CP后，Q1Q2Q3Q4Q5=00010。由于UB=0，封锁了门G1～G3，同时由于Q1Q2Q3=000，所以QA、QB、QC保持原状态不变，即QAQBQC=101。第五个CP来后，Q1Q2Q3Q4Q5=00001。由于Q5=1，使QAQBQC通过门G6、G7、G8，输出转换结果d2d1d0=101。再来一个CP脉冲后，Q1Q2Q3Q4Q5=10000，又重新开始转换。&&第四个CP后，Q1Q2Q3Q4Q5=00010。由于UB773．集成ADC

目前一般用的多数是单片集成ADC，其种类很多，如AD571，ADC0801，ADC0809等。下面介绍CMOS、8通道、8位模数转换器ADC0809。ADC0809是按逐次逼近原理工作的，它除了具有基本的A/D转换功能之外，内部还包括8路模拟输入通道，为了实现8路信号的分时采集，在片内设置了8路模拟选择开关以及相应的通道地址锁存和译码电路，输出具有三态缓冲能力，能与微机总线直接相连。3．集成ADC78CBA选中通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7ADC0809选中的通道与地址码关系ADC0809的管脚功能图CBA选中通道00079ADC0809的工作时序图ADC0809的工作时序图804.A/D转换器的主要技术参数分辨率：ADC的分辨率是指输出数字量变化一个最低有效位(LSB)所对应的输入模拟电压的变化量。例如ADC输入模拟电压变化范围为0～10V，输出为10位数码，则分辨率为分辨率也可用百分数表示，即一般来说，位数愈多，则每一位二进制代码所代表的模拟量越小，其分辨能力也越高。0.097%4.A/D转换器的主要技术参数分辨率也可用百分数表示，81转换速度A/D转换器的转换速度主要取决于转换电路的类型。并联比较型：速度最快，如50ns逐次比较型：1～100μs之间双积分型：数十~数百ms之间。转换速度8210.9计算机数据采集系统简介

A/D转换器与计算机的连接A/D转换器转换完成信号采样/保持器模拟输入读取数据命令计算机接口A/D板A/D转换命令模拟输入电压在A/D转换期间应保持不变，否则A/D的输出数据总随输入电压而变，所以需要采样/保持器。10.9计算机数据采集系统简介

A/D转换器与计算机的连接83采样周期采样频率采样命令TT：采样周期，相邻两次采样之间的时间间隔单位s，ms，sf=1/T：采样频率，每秒采样的数据个数单位Hz采样周期采样频率采样命令TT：采样周期，相邻两次采样之84A/D转换器将脉冲下降沿时的模拟电压转换为数字量在计算机屏幕上波形的恢复显示tt1t2t3t4t5t6t7模拟信号信号幅度时间数字信号t1t2t3t4t5t6t7采样命令计算机屏幕A/D转换器将脉冲下降沿时的模拟电压转换为数85

在计算机屏幕上波形的恢复显示结论：因为计算机屏幕波形显示是用不连续的点组成，所以，若将被采样波形恢复显示，必须有足够大的采样率。t1ms1kHz12kHz28kHz816kHz16频率为1kHz的正弦波4kHz4采样率每周期采样点数在计算机屏幕上波形的恢复显示结论：因为计算机屏幕波形显示是86演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！87此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必究法律责任！此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必究法律责任！此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必究法律责任！此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必究法律责任！第10章数据采集系统电工电子学(下)中国石油大学(华东)信息与控制工程学院电工电子学教学中心张勇此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必88第10章数据采集系统

10.1典型的测控系统概述

10.2传感器10.3信号测量与变换电路10.4滤波器10.5多路模拟开关10.6采样保持器10.7数模变换器10.8模数变换器10.9计算机数据采集系统简介第10章数据采集系统10.1典型的测控系统概述8910.1典型的测控系统概述

传感器变送器数据采集和控制系统10.1典型的测控系统概述传感器901．传感器直接感受被测物理量，并把其转换成与被测物理量有一定函数关系的电压、电流或其它物理量(如电阻、电容、电感)。传感器的分类:电量传感器电压互感器、电流互感器等非电量传感器热电式(如热电偶等)、光电式、电容式(如电容式差压传感器等)、电感式等1．传感器912．变送器将传感器的输出信号变化转换成标准的电信号。(1)信号变换：将传感器输出的电参数转变成电压或电流。(2)放大：把微弱的电压或电流信号进行放大，在某些场合还需要进行信号的隔离。(3)滤波：滤除干扰信号。2．变送器将传感器的输出信号变化转换成标准的电信号。(1)信92(4)线性化：被测物理量与电信号之间往往呈现非线性关系，通过线性化电路，使电信号与物理量之间变成近似线性关系。(5)标准化：为了方便地实现仪表的互换性、信号的远距离传送和提高信号的抗干扰能力，一般把电信号最终转换成标准的4~20mA的直流电流信号。被测物理量为量程的下限：I=4mA，上限：I=20mA，在量程范围内，被测物理量与电流则呈线性关系。(4)线性化：被测物理量与电信号之间往往呈现非线性关系，通过93如某压力变送器，量程为0~1.6MPa，当变送器输出4mA电流时，压力为0MPa，输出20mA时压力为1.6MPa，当输出电流为10mA时，压力为P=(10-4)/(20-4)*1.6=0.6Mpa4～20mA的电流信号传送输出具有以下优点：①输出电流与负载电阻无关，适用于远距离传输。使用250Ω(0.1级)的I／U变换电阻，可将4～20mA的电流信号变换为1～5V的直流电压信号。②可以同时串接几个指示测量仪表，而不会影响测量精度。③能够实现传送线的断线自检。

如某压力变送器，量程为0~1.6MPa，当变送94通常变送器的电源线和输出信号线共用两根线，称为二线制变送器。在实际应用中，往往把传感器和变送器做在一起，称为一体化二线制仪表。二线制温度变送器如下图通常变送器的电源线和输出信号线共用两根线，称为二线953．数据采集和控制系统

模数转换器ADC数模转换器DAC采样保持器模拟开关。。。。。。3．数据采集和控制系统模数转换器ADC9610.2传感器10.2.1电压与电流的检测小电压检测：串联电阻分压的方法小电流检测：并联电阻分流的方法高电压(几百伏以上)检测：电压互感器大电流(几十安培以上)检测：电流互感器互感器优点：(1)一个互感器可同时接入几种仪表。例如电流表和功率表的电流线圈或电压表和功率表的电压线圈等。(2)降低了功率损耗。(3)保障工作人员的安全。(4)仪表制造标准化。将工程测量中仪表量限统一设计为5A或100V。10.2传感器互感器优点：971．互感器的结构和原理互感器实际上是一个铁心变压器，铁心上绕有两个或多个绕组(特殊情况只有一个)，接待测电压或电流的绕组称为初级绕组，接测量仪表的绕组称为次级绕组。电压互感器一般相当于一个降压变压器，其初级绕组额定电压通常采用不同的电压等级，而次级线圈额定电压都定为100V，电流互感器相当于一个电流变换器，其额定次级电流一般为5A（有的为1A）。其初级绕组匝数较少，甚至可能是几匝或一匝，所以初级线圈使用一根直线表示。电压互感器电流互感器1．互感器的结构和原理电压互感器电流互感器98测压原理：互感器的额定初级电压U1(或电流I1)与额定次级电压U2(或电流I2)之比，叫互感器的额定变压比Ku(或额定变流比Ki)测压原理：互感器的额定初级电压U1(或电流I1)与99（a）测单相电压；（b）用单相互感器测三相相电压；（c）用单相互感器测三相线电压；（d）用三相互感器测三相相电压.电压互感器接线方式：v（a）测单相电压；（b）用单相互感器测三相相电压；电压互感100（a）测单相电流；（b）测三相电流；（c）测三相三线制的三相电流；电流互感器接线方式：（a）测单相电流；电流互101使用注意事项：（1）电压互感器的次级线圈不许短路，否则次级会出现很大的短路电流，故其初级和次级都要接短路保护熔断器(保险丝)。电流互感器的次级线圈不许开路，也不能装熔断器。否则当次级突然开路时，会在线圈中感应出很高的电压，损坏电流互感器的绝缘，并危及操作人员的安全。（2）互感器的次级线圈、铁心及外壳都要可靠接地，以确保人身和设备安全。（3）除特殊设计的可逆互感器外，一般互感器不许反方向使用(即不能将初级与次级互换)。使用注意事项：（1）电压互感器的次级线圈不许短路10210.2.3温度传感器接触式测量：热电阻、热电偶和半导体传感器等。非接触式测量：以辐射式测温为主，有光学高温计和辐射高温计等。10.2.3温度传感器接触式测量：热电阻、热电偶和半导体1031．热电偶温度传感器(1)测温原理—热电效应两种不同的导体两端相互紧密地连接在一起，组合成一个闭合回路。当两接点温度不等(T>T0)时，回路中就会产生电动势，从而形成电流，这一现象称为热电效应，该电动势称为热电动势。把上述两种不同导体的组合称为热电偶。自由端或冷端工作端或热端1．热电偶温度传感器自由端或冷端工作端或热端104热电偶可分为：铂铑10—铂、铂铑30—铂铑6、镍铬—镍硅、镍铬—铜镍等型号分度表：热电势与温度对应关系的表格它是在冷端温度为0℃的条件下得到的。不同热电偶具有不同的分度表，根据热电偶产生的热电势和分度表即可得知其温度值。热电势与温度的关系为非线性。(2)中间导体定则如果在热电偶回路中接入第三种金属材料,只要该材料与热电偶的两个接点的温度相同,则热电偶所产生的热电动势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。热电偶可分为：铂铑10—铂、铂铑30—铂铑6、镍铬105(3)热电偶冷端温度的补偿因为分度表都是指冷端温度0℃时的热电势，因此要求热电偶工作时，冷端温度必须保持在0℃，或进行冷端温度补偿，否则将要产生误差。①0℃恒温法把热电偶冷端放在环境温度为0℃的容器里，此时热电偶的输出准确地和分度表值一致。但这种理想方法只适用于实验室中使用，工业中使用极为不便。②电路补偿一般的热电偶温度变送器都采用电路进行冷端温度补偿，使得热电偶的输出相当于冷端始终保持在0℃，如补偿电桥法。(3)热电偶冷端温度的补偿106③计算修正法将多支热电偶的冷端集中在一起，用其它方式(如热电阻)测知其冷端温度，再由每支热电偶的热电势通过查表和计算得出其热端温度。（精确但繁琐）例如，用镍铬—镍硅热电偶测某介质的温度，测得热电势为33.29mV，冷端温度30℃。

由分度表查得30℃时的热电势为1.20mV，故冷端温度为0℃时的热电势应为33.29+1.20＝34.49mV。再据此电势查分度表得温度为829.6℃，此值即为真实温度值。③计算修正法例如，用镍铬—镍硅热电偶测某介质的温度，107④补偿导线的应用热电偶的补偿导线又称延伸导线，它是一种廉价导线，在一定的温度范围内，其热电特性与其相应的热电偶热电特性十分相近。它的用途是把热电偶的冷端延伸出去，远离热端，并与冷端补偿器、变送器、显示仪表等连接起来构成测温回路，同时不会由于引入该导线使工作热电偶带来附加误差。④补偿导线的应用108

2．热电阻温度传感器热电阻温度计是基于金属导体或半导体的电阻值与温度呈一定函数关系的原理实现温度测量的。实验证明，大多数金属导体当温度上升1℃时，其电阻值均增大0.4%～0.6%；而半导体当温度上升1℃时，其电阻值则下降3%～6%。工业上常用的热电阻为铂电阻和铜电阻。(1)铂电阻铂电阻由纯铂电阻丝绕制而成，其使用温度范围为-200～850℃。优点：精度高、性能稳定。缺点：电阻温度系数小，电阻与温度呈非线性。一般工业上常用的铂电阻，我国规定的分度号为Pt10和Pt100。即0℃时：R0=10Ω和R0=100Ω。2．热电阻温度传感器(1)铂电阻109

(2)铜电阻铜电阻一般用于-50～150℃范围的温度测量。优点：电阻值与温度之间基本为线性关系，电阻温度系数大，且材料易提纯，价格便宜；缺点：电阻率低，易氧化，所以在温度不高、测温元件体积无特殊限制时，可以使用铜电阻温度计。我国工业用铜热电阻的分度号分为Cu50和Cu100两种，其R0=50Ω和100Ω。

(3)热电阻测温线路热电阻温度计主要由热电阻传感器、电阻测量桥路、显示仪表及连接导线所组成。为了消除导线电阻对温度测量的影响，一般为三线制接法。(2)铜电阻(3)热电阻测温线路110电桥平衡时：(Rt+Rr)R2=(R1+Rr)R3若使R2=R3，则Rt=R1，说明此种接法导线电阻Rr对热电阻的测量无影响。再以测量放大器、线性化电路和U/I转换电路代替微安表G，就可以输出与温度成线性关系的标准的4～20mA电流信号了。电桥平衡时：(Rt+Rr)R2=(R1+Rr)R3若使R2=1111．应变片式压力传感器的测量原理应变片分金属应变片和半导体应变片。金属电阻应变片的测压原理是应变效应，即金属材料在外界作用下(压力等)产生机械变形时，其阻值发生相应变化。半导体应变片的测压原理是基于压阻效应，即单晶半导体材料沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率ρ发生变化。所以半导体应变片式压力传感器又称为压阻式压力传感器或硅传感器。10.2.3压力传感器在工程技术中，压力被定义为垂直而均匀作用于物体单位面积上的力，与物理学中的压强概念相同。1．应变片式压力传感器的测量原理10.2.3压力传1122.测量电路应变片式传感器的测量电路多采用直流电桥中的双臂差动电桥和四臂差动电桥。优点：1、线性关系2、灵敏度高3、温度补偿2.测量电路优点：1、线性关系2、灵敏度高11310.2.4液位传感器差压式液位传感器磁浮子式液位传感器电容式液位传感器1．差压式液位传感器

密闭容器内的液位可由液位起点与液面上部气体的压力差测得，称为差压式液位仪表。敞口容器内的液位既可采取这种差压法，又可采取压力法来测量。10.2.4液位传感器差压式液位传感器1．差压式液位传感器1142．磁浮子液位传感器组成：永磁浮子磁簧管精密电阻放大变换电路优点：连续监测液位重复性高与液体的介质无关接线简单2．磁浮子液位传感器组成：优点：1153．电容式液位传感器利用被测介质面的变化引起电容变化的一种变介质型电容传感器，用于测量非导电液体介质的液位。当电极间无液体时当内外电极间有液体时

电容的变化正比于液位高度其中ε表示介电常数3．电容式液位传感器利用被测介质面的变化引起电容变化的一种变116测量电容的串联电阻式交流电桥

交流电桥复阻抗平衡时

测量电容的串联电阻式交流电桥交流电桥复阻抗平衡时11710.2.5其他传感器

1．位移传感器e=kx10.2.5其他传感器e=kx118

2．光电式转速传感器n-转速

f-脉冲频率N-圆盘开孔数2．光电式转速传感器n-转速119光电脉冲变换电路（选讲）光电脉冲变换电路（选讲）12010.3信号测量与变换电路在自动控制和非电量测量等系统中，常用各种传感器将非电量(如温度、压力、应变、流量等）的变化变换为电压信号。但这种非电量的变化是缓慢的，电信号的变化量常常很小（一般只有几毫伏到几十毫伏），所以要将电信号加以放大，有时还要将电压信号变换为电流信号。10.3.1测量放大器对放大电路要求：具有很高的共模抑制比及很高的输入电阻和电压放大倍数，以免对传感器产生影响。

10.3信号测量与变换电路121若R2=R3，R4=R5，R6=R7，则电压放大倍数为若R2=R3，R4=R5，R6=R7，则电压放大倍数为12210.3.2程控测量放大器PGA

1．程控测量放大器的作用传感器1u1传感器2u2传感器nun程控测量放大器模数转换器对于不同的输入信号可以提供不同的放大倍数10.3.2程控测量放大器PGA传感器1u1传感器2u1232．程控测量放大器电路2．程控测量放大器电路1243．集成程控测量放大器电路LH0084正常工作：R2=R3R4=R5R6=R7S1—S1’S2—S2’S3—S3’S4—S4’手动连接也可改变增益R13．集成程控测量放大器电路LH0084正常工作：手动连接也可12510.3.3电压-电流变换电路变送器一般要将处理过的电压信号转换为统一的4～20mA标准电流信号，称为U／I变换。U／I变换可以用运算放大器实现，也可以用专用集成电路实现。缺点：不适用于某些需要负载接地的应用场合。基本U／I变换电路10.3.3电压-电流变换电路缺点：不适用于某些需要负126实用U／I变换电路IO=UI/RO，调节RO可实现0~10mA电流输出。实用U／I变换电路IO=UI/RO，调节RO可127

U／I变换专用集成电路XTR101U／I变换专用集成电路XTR10112810.4滤波器滤波电路的种类:按信号性质:模拟滤波器和数字滤波器按所用元件:无源滤波器和有源滤波器

概述按阶数:一阶,二阶…高阶10.4滤波器滤波电路的种类:按信号性质:模拟滤129传递函数：幅频特性相频特性filter传递函数、幅频特性传递函数：幅频特性相频特性filter传递函数、幅频特性130按频率特性进行分类：低通高通带通带阻按频率特性进行分类：低通高通带通带阻131RCR10.4.1一阶无源RC低通滤波器CC传递函数幅频特性RCR10.4.1一阶无源RC低通滤波器CC传递函数幅频特132010.7070截止频率此电路的缺点：1、带负载能力差。2、无放大作用。3、特性不理想，边沿不陡。幅频特性、幅频特性曲线RCR010.7070截止频率此电路的缺点：1、带负载能力差。2133通频带宽度(带宽)010.7070截止频率带宽:0-0

设R=10k,C为下列各值时的带宽:Cfo1F16Hz0.047F340Hz0.01F1600Hz通频带宽度(带宽)010.7070截止频率带宽:0-13410.4.2一阶有源低通滤波器RR1RFC+-+传递函数RCRC传递函数中出现的一次项,故称为一阶滤波器10.4.2一阶有源低通滤波器RR1RFC+-+传递函数135幅频特性：相频特性：RR1RFC+-+幅频特性及幅频特性曲线01+RF/R10.707(1+RF/R1)0传递函数RC幅频特性：相频特性：RR1RFC+-+幅频特性及幅频特性曲线1361、时：有放大作用3、运放输出，带负载能力强。2、时：幅频特性与一阶无源低通滤波器类似电路特点:1、时：有放大作用3、运放输出，带负载能力强。2、时：幅频特13710.5多路模拟开关在实际的系统中，被测量的回路往往是几路或几十路，不可能对每一回路的参量配置一个A/D转换器，常利用多路开关，轮流切换各被测回路与A/D转换器间的通路，以达到各回路分时占用A/D转换电路的目的。模拟开关是一种能够按照控制指令对模拟信号传输进行通、断控制的电子器件。模拟开关多用场效应管来构成，开关接通时还会有一导通电阻，在断开状态时仍会有一小的关断电流。但当后面所接的负载电阻很大时，电子开关的电阻带来的误差是非常小的。10.5多路模拟开关138CC4051是一个允许双向使用的CMOS多路开关集成芯片，它既可用于8路到一路的切换(用于A/D)，又可用于一路到8路的切换(用于D/A)。原理图管脚图CC4051是一个允许双向使用的CMOS多路开关集成芯片，它13910.6采样保持电路

采样保持电路常用于输入信号变化较快或具有多路输入信号的数据采集系统中。在A/D转换过程中，因为每次转换过程需要一定的时间，所以需要采样保持电路的配合，以便有一个稳定的输入量。采样保持器的工作过程由外部控制信号来决定，工作过程分采样和保持两个周期。采样：就是要求输出信号能快速而准确地跟随信号的变化；保持：则是在两次采样间隔时间内保持上一次采样结束时的状态。10.6采样保持电路140采样保持器电路：采样保持器的输入输出波形：采样保持器电路：采样保持器的14110.7D/A转换器D/A功能:将数字量线性地地转换成模拟量D/An=4位8位10位12位16位n位数字量模拟量0~5V或0~10V10.7D/A转换器D/A功能:将数字量线性地地142为了将数字量转换为模拟量，必须将二进制数的每一位代码按“权”值转换成相应的模拟量，然后将代表各位二进制数的这些模拟量相加，这样便得到与数字量成正比的模拟量。 设输入数字量为D=d3d2d1d0

d3U3,

d2U2,d1U1,

d0U0输出模拟量为Uo=U3+U2+

U1+U0=kDk是一个常数；D为n位二进制数。为了将数字量转换为模拟量，必须将二进制数的每143DAC转换特性：输入与输出的对应关系最小输出电压ULSB：相临两组代码转换出来的模拟量之差（2V)。分辨率：电路所能分辨出的最小输出电压与最大输出电压之比。分辨率=ULSBUomax=1

2n-1四位二进制数的分辨率？

若最大输出电压仍为14V，最小输出电压将变大还是变小？000001010011100101110111DDDACuo24101206814uo/V设D为三位二进制数要求uomax=14VDAC转换特性：输入与输出的对应关系最小输出电压ULSB：144n位二进制DAC框图基准电压UR输出U0电阻解码网络…数字模拟开关…数字寄存器…

dn1

d0n位二进制DAC框图基准电压UR输出U0电阻解码网络…数字模145DAC有权电阻网络型T型电阻网络型倒T型电阻网络型数模转换器的分类：DAC有权电阻网络型T型电阻网络型倒T型电阻网络型数模转换器1461.倒T型电阻网络D/A转换器下图是四位倒T型电阻网络D/A转换器的原理图，它主要由以下四部分组成：R-2R构成的倒T型电阻网络模拟开关S求和放大器A基准电压源UR1.倒T型电阻网络D/A转换器147基于虚地的概念，不论输入数字信号是1或0，从D、C、B、A各点向左看其等效电阻均为R，电源的总电流为:RFS2Ad0d1d2d3S3S1S0_+-UoRRR2R2R2R2R2RURI4I2I8I16I16ABCDII’基于虚地的概念，不论输入数字信号是148同理:I2=d2

I/4,I1=d1

I/8,I0=d0

I/16若d3=1，则通过S3流入运放的电流I3=I/2，若d3=0,I3=0,

因此,I3=d3

I/2I'RFS2Ad0d1d2d3S3S1S0+-UoRRR2R2R2R2R2RURI4I2I8I16I16ABCDII’同理:I2=d2I/4,I1=d149I'RFS2Ad0d1d2d3S3S1S0+-UoRRR2R2R2R2R2RURI4I2I8I16I16ABCDII’I'RFS2Ad0d1d2d3150输出电压为：

I’RF如果是n位D/A转换器，并设RF=R，则Uo的表达式为：

输出电压为： 151

2.集成DAC0832简介及应用

集成DAC电路芯片种类很多。按输入二进制的位数分类有八位、十位、十二位和十六位等。例如DAC0832，是一个具有两个输入数据缓冲区的倒T型8位D/A转换芯片，其结构框图如图10.7.3所示(1)DAC0832简介2.集成DAC0832简介及应用(1)152DAC0832的原理电路方框图DAC0832的管脚排列图DAC0832的原理电路方框图DAC0832的管脚排列图153(2)DAC0832的输出方式DAC0832为电流输出型D/A转换器，可提供单极性和双极性两种输出方式，电路如图所示。

单极性输出：在其电流输出端接一运算放大器从A点输出。输出电压uA=IOUT1×Rfb。当UREF接+5V(或-5V)时，uA的电压范围是0~-5V(或0~+5V)。(2)DAC0832的输出方式154双极性输出：在单极性输出的基础上再增加一级运算放大器，便构成了双极性输出电路，从B点输出。考虑到R1：R2：R3=2：1：2，所以这样，恰恰使B点的输出特性在A点输出的基础上产生了一偏移。假设UREF=+5V，则uA

=0~-5V，而uB=-5~+5V。双极性输出：在单极性输出的基础上再增加一级运算放大器，便构成155(1)

分辨率电路所能分辨的最小输出电压ULSB与最大输出电压Uomax之比，分辨率当Uomax一定时，n越大，分辨能力越高。12110-12112-n=10的DAC分辨率=n=12的DAC分辨率=3.DAC的主要参数(1)分辨率电路所能分辨的最小输出电压ULSB与最大输156(2)转换误差一般是指输入端加满刻度的数字量时，DAC输出电压的理论值与实际值之差。转换误差一般应低于。例如，某控制系统中有一D/A转换器，如果系统要求该D/A转换器的转换误差（相对误差）小于0.25%，试问应选择多少位的D/A/转换器？解：转换误差Uomax<0.25%转换误差Uomax<UomaxUomax0.25%≤LSBUUomax0.5%≤121100%05%n-≤.n=7.64D/A转换器位数至少为8位。(2)转换误差一般是指输入端加满刻度的数字量时，DAC输出157（3）转换速度 转换速度是指从数码输入到模拟电压稳定输出之间所经历的响应时间。一般取输入由全0变为全1或由全1变为全0时，其输出达到稳定值所需的时间，也称转换时间。（3）转换速度15810.8模数转换器(1)A/D功能:将模拟电压成正比地转换成数字量A/DUI输入模拟电压D7~D0输出数字量0~5V00000000~11111111分辨率:5V/255=0.0196V/每1个最低有效位1.A/D功能及分类10.8模数转换器(1)A/D功能:将模拟电压成正比地159(2)A/D转换器分类①并联比较型

特点:转换速度快,转换时间10ns~1s②逐次逼近型

特点:转换速度中,转换时间几s~100