南京工程学院汽车与轨道交通学院毕业设计(论文)
Levelt图 3.8 模拟直流信号图
在给定的区域内图形所显示的幅度是直流信号所表现出来的最重要的额信息。温度,速度,压力,应变共同的直流信号等。采集系统在采集模拟直流信号时,对应的精度要足够高才能得到精确地电平信号。
模拟时域信号(Time Domain)运载的信息不仅有信号的电平,还有电平随时间的变化,模拟时域信号如图3.9所示。在一个时域信号或波形的测量,需要把重点放在波形特征,如坡度,峰值等。为了测量一个时域信号,必须有一个精确的时间序列,间隔也要合适,以保证信号的有用部分被采集到。现实中存在许多不同的时间域信号,如心脏跳动信号,视频信号,测量它们通常由于利益的波形特征。
图 3.9 模拟时域信号图
频域信号仿真(频域)与时域信号类似,频域提取信号中的信息的频率内容信号,不浪的形状,性质不随时间的变化,模拟频域信号如图3.10所示。用于测量一个频域信号的系统必须有必要的分析功能,用于从信号中提取频域信息。为了实现数字信号处理等,可以使用或专用DSP硬件的应用软件,快速有效地分析信号。模拟频域信号也很多,譬喻声音信号、地球物理信号、传输信号、振动
17
南京工程学院汽车与轨道交通学院毕业设计(论文)
信号等。
图 3.10 模拟频域信号图
现实中的信号并不是相互排斥的,一个信号可以携带超过一种的信息,可以使用几种方法来定义和测量的信号,与不同类型的系统测量同一信号,从信号中取出需要的各种信息。 3.2.4输入信号的连接方式
电压信号包含两种形式,即接地和浮动两种。该测量系统可分为差(差),引用一个单端(RSE),没有一个单端(NRSE)的三种类型。
1.接地信号
接地信号,该信号的一端连接和系统,如土地或建筑物由于信号是用系统,和数据采集卡的共同点
2.浮动信号
浮动信号是不连接到建筑物地等绝对参考点的电压信号。浮动信号源常见的例子有电池及其他的供电设备、热电偶、变压器、隔离放大器等设备。如果使用DAQ板作为信号源,它输出的也是浮动信号。 3.2.5测量系统分类
1.差分测量系统(DEF)
差分测量系统,信号输入端和一个模拟输入通道连接。具有放大器的数据采集卡可配置成差分测量系统。八通道差分测量系统如图3.11所示,用一个放大器通过模拟多路转换器进行通道间的转换。标记AIGND(模拟输入)引脚测量系统。
2.参考地单端测量系统(RSE)
一个RSE测量系统,也叫做接地测量系统,被测信号的一端接模拟输入通道,另一端连接系统地AIGND。十六通道RSE测量系统如图3.12所示。
3.无参考地单端测量系统(NRSE)
在NRSE测试系统中,数据信息的一端接模拟输入通道,另外一端接一个公用参考端,但这个参考端电压相对测量系统的地来讲是不断改化的。十六通道
18
南京工程学院汽车与轨道交通学院毕业设计(论文)
NRSE测量系统如图3.13所示,在AISENSE是衡量公共参考端,AIGND是接地系统。
MUXCH0+CH1+CH2+CH7+Amplifier+MUXCH0+CH1+CH2+-VmCH7+AIGND
图 3.11 八通道差分测量系统图
MUXCH0+CH1+CH2+Amplifier+-VmCH15+AIGND
图 3.12 十六通道RSE测量系统图
19
南京工程学院汽车与轨道交通学院毕业设计(论文)
MUXCH0+CH1+CH2+Amplifier+-VmCH15+AISENSEAIGND
图 3.13 十六通道NRSE测量系统图
3.2.6选择合适的测量系统
两种信号源,由三个总六连接,测量系统连接方式如表3.1所示。
表3.1 测量系统连接方式表 DEF RSE NRSE
接地信号 ☆ ☆ 浮动信号 ☆ ☆☆ ☆ 其中,推荐使用☆方式。从表中可以看出,浮动信号和微分系统的连接方式更好。
1.测量接地信号
测量接地信号最好采用差分或NRSE测量系统。如果RSE测量系统,会给测量带来误差结果。图3.14显示了一个RSE测量系统测量接地信号源的问题。在本例中,测量电压Vm是测量信号电压Vs和电位差DVg之和,其中DVg是信号地和测量地之间的电位差,这个电位差来自于接地回路电阻,可能会造成数据错误。接地回路通常是在测量数据中的工频交流和直流偏置扰动频率。一种避免接地回路形成的办法就是在测量信号前使用隔离方法,测量隔离之后的信号。
20

