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输入信号的类型
发布时间:2012-12-20   点击次数:2765

数据采集前,必须对所采集的信号的特性有所了解,因为不同信号的测量方式和对
采集系统的要求是不同的,只有了解被测信号,才能选择合适的测量方式和采集系统 配置。
任意一个信号都是随时间而改变的物理量。一般情况下,信号所运载的信息是很广泛
的,比如:状态、速率、电平、形状、频率成分等。根据信号运载信息方式的不同,可以
将信号分为数字或模拟信号。数字信号又分为开关信号和脉冲信号。模拟信号又可分为直流、时域、频域信号。
1.数字信号
第一类数字信号是开关信号。一个开关信号运载的信息与信号的瞬间状态有关。TTL
信号就是一个开关信号,一个 TTL 信号如果在 2.0~5.0 V 之间,就定义它为逻辑高电平,
如果在0~0.8 V 之间,就定义为逻辑低电平。
第二类数字信号是脉冲信号。这种信号包括一系列的状态转换,信息就包含在状态转
化发生的数目、转换速率、一个转换间隔或多个转换间隔的时间里。安装在马达轴上的光
学编码器的输出就是脉冲信号。有些装置需要数字输入,比如一个步进式马达就需要一系
列的数字脉冲作为输入来控制位置和速度。
2.模拟直流信号
模拟直流信号是静止的或变化非常缓慢的模拟信号。直流信号最重要的信息是它在给
定区间内运载的信息的幅度。常见的直流信号有温度、流速、压力、应变等。采集系统在
采集模拟直流信号时,需要有足够的精度以正确测量信号电平。由于直流信号变化缓慢,
用软件计时就够了,不需要使用硬件计时。
3.模拟时域信号
模拟时域信号与其他信号的不同在于,它在运载信息时不仅有信号的电平,还有电平
随时间的变化。在测量一个时域信号时,也可以说是一个波形,需要关注一些有关波形形
状的特性,比如斜度、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,序
列的时间间隔也应该合适,以保证信号的有用部分被采集到;要以一定的速率进行测量,
这个测量速率要能跟上波形的变化。用于测量时域信号的采集系统包括一个 A/D、一个采
样时钟和一个触发器。A/D 的分辨率要足够高,以保证采集数据的精度,带宽要足够高,
用于高速率采样;精确的采样时钟,用于以精确的时间间隔采样;触发器使测量在恰当的时间开始。