竞争数据的采集主要涉及(模数转换器的转换精度取决于)

2023-03-04 18:21:14 密码用途 思思

竞争数据采集的指标有这些,内容如下1. 系统分辨率:是指数据采集系统可以分辨的输入信号最小变化 量。通常用最低有效位值(LSB)占系统满度信号的百分比表示,或用系 统可分辨的实际情况2. 系统精度:是指当系统工作在额定采集速率下,每个离散子样 的转换精度。模数转换器的精度是系统精度的极限值。3. 采集速率:又称为系统通过速率、吞吐率等,是指在满足系统 精度指标前提下,系统对输入模拟信号在单位时间内所完成的采集次数。

数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。

什么是D/A转换器,它有哪些主要指标?简述其含义?

将模拟信号转换成数字信号的电路,称为模数转换器(简称a/d转换器或adc,analog to digital converter),A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号。

主要技术指标

1、分辨率(Resolution)指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量,定义为满刻度与2的n次方的比值。

2、转换速率(ConversionRate)指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。

3、量化误差(QuantizingError)由于AD的有限分辩率而引起的误差,即有限分辩率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率AD(理想AD)的转移特性曲线(直线)之间的最大偏差。通常是1个或半个最小数字量的模拟变化量,表示为1LSB、1/2LSB。

4、偏移误差(OffsetError)输入信号为零时输出信号不为零的值,可外接电位器调至最小。

5、满刻度误差(FullScaleError)满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。

6、线性度(Linearity)实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移,不包括以上三种误差。

DA转换器

DA转换器的内部电路构成无太大差异,一般按输出是电流还是电压、能否作乘法运算等进行分类。大多数DA转换器由电阻阵列和n个电流开关(或电压开关)构成。按数字输入值切换开关,产生比例于输入的电流或电压。

此外,也有为了改善精度而把恒流源放入器件内部的。一般说来,由于电流开关的切换误差小,大多采用电流开关型电路,电流开关型电路如果直接输出生成的电流,则为电流输出型DA转换器。此外,电压开关型电路为直接输出电压型DA转换器。

影响模数转换器精度与速度的原因?如何消除方法?

(Electronica 2006)A4展馆159号展位展出3款模数转换器(ADC),使精密ADC的性能达到崭新水平。这些新的ADC适合于工业、医学和仪器设备等需要速度、精度、低功耗、集成度和小尺寸对系统设计和性能至关重要的应用。/P P 许多精密应用如医学图像处理设备、数据采集系统和振动分析设备,都需要用高性能的数据转换器以极高的精度测量、检测和处理信号。与目前可提供的其它ADC相比,ADI公司新的ADC在速度、精度、功耗和尺寸方面都显著提高了性能。/P P ADI公司推出了下列产品:/P P 18 bit, 1 MSPS, PulSAR ADC——AD7982在所有18 bit的ADC当中具有精度和功耗的最佳结合,提供业界最高的1 MSPS(每秒百万次采样)采样速率并且仅需要7.5 mW的功耗。这款新的ADC在1 kSPS输出数据速率条件下具有22.7 bit有效分辨率。/P P 12 Bit, 5 MSPS, 双通道同步采样SAR 型ADC——AD7356逐次逼近 (SAR)型ADC包含两颗5 MSPS的内核,其速度比相近的单通道12 bit SAR 型ADC快25%。AD7356其速度是其它同类同步采样SAR型ADC的3倍。/P P 24 bit过采样125 kSPS ADC——AD7766以1 5 mW功耗提供125 kSPS的采样速率,其速度比相近器件提高了20%,同时功耗降低约85%。/P P AD7982:业界最高精度和最低功耗/P P AD7982 ADC功耗仅7.5 mW,比最接近的同类18 bit ADC降低95%。AD7982还有很大的小尺寸优势,采用10引脚无引线四边扁平封装(QFN),封装尺寸比其它所有具有1 MSPS时钟速率的18 bit ADC都小80%。/P P AD7982针对工业和医学设备,例如CT扫描仪,首次使得医生能够在单次扫描中获得重要器官的图像。老式CT扫描仪依靠低精度高功耗的ADC,从而限制了扫描仪的有效尺寸,或宽度。例如人体的心脏,需要多次扫描及时细微地区分不同的采样点才能呈现一幅完整的图像,从而需要附加的心电图(EKG)监视器和相移技术才能精确地描述处于运动状态的心脏。AD7982在尺寸、功耗和精密度方面的优势不仅改进了图像质量和医学诊断结果,而且在CT扫描过程中无需第二台设备。/P P AD7982 18 bit, 1 MSPS, PulSAR ADC现在可提供产品样片,采用10 引脚QFN封装和超小外形封装(MSOP),将于2007年第一季度可提供批量产品。AD7982千片订量报价为23.00美元/片。/P P AD7356:业界最快的12 bit SAR型ADC/P P AD7356以5 MSPS采样速率工作时功耗仅35 mW。这种新器件允许用户同步采用两颗ADC内核,在采样时间之后仅仅167 ns提供12 bit转换结果(或者每200 ns转换结束返回)。这就意味着每个转换周期内都可以获得一个转换结果,而相近器件都有一个周期的等待时间,这就阻碍了为系统处理器提供实时的转换结果。AD7356双内核体系结构和内置基准电压源允许设计工程师更紧密地集成他们的印制电路板(PCB)配置并节省宝贵的PCB面积。/P P AD7356的低等待时间和低功耗和高数据吞吐率特性为高速工业电机控制应用中采用的光学编码器提供了一个重要的性能优势,为了保持精密系统正常运行需要对电机功能不断地测量。AD7356还适合于宽带应用,例如自适应导航控制(ACC)——汽车平台中一种新兴的安全功能,需要快速连续地信号转换以便测量汽车速度。这款新的SAR 型ADC还适合于射频识别(RFID)收发器等应用,它正逐步取代在要求精确、高速测量的高吞吐率扫描操作中的条形码扫描仪。/P P AD7356 SAR型 ADC现在可提供产品样片,采用16引脚薄小外形封装(TSSOP),并且将于2007年7月开始量产。AD7356千片订量报价为7.89美元/片。/P P AD7766:同类产品中最高动态范围和最低功耗/P P 24 bit的AD7766在以125 kHz输出数据速率(ODR)工作时具有108 dB的动态范围,它比具有相同输出数据速率的同类器件高3 dB。另外,AD7766具有1.8 μV/°C的失调漂移,从而减少了因为温度波动对器重新校准的需求。/P

模数转换器的A/D转换器的主要技术参数

1. 转换精度

(1)分辨率

A/D转换器的分辨率以输出二进制(或十进制)数的位数来表示。它说明A/D转换器对输入信号的分辨能力。从理论上讲,n位输出的A/D转换器能区分2个不同等级的输入模拟电压,能区分输入电压的最小值为满量程输入的1/2n。在最大输入电压一定时,输出位数愈多,分辨率愈高。例如A/D转换器输出为8位二进制数,输入信号最大值为5V,那么这个转换器应能区分出输入信号的最小电压为9.53mV。

(2)转换误差

转换误差通常是以输出误差的最大值形式给出。它表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别。常用最低有效位的倍数表示。例如给出相对误差≤±LSB/2,这就表明实际输出的数字量和理论上应得到的输出数字量之间的误差小于最低位的半个字。

2 转换时间

转换时间是指A/D转换器从转换控制信号到来开始,到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。A/D转换器的转换时间与转换电路的类型有关。不同类型的转换器转换速度相差甚远。其中并行比较A/D转换器的转换速度最高,8位二进制输出的单片集成A/D转换器转换时间可达到50ns以内,逐次比较型A/D转换器次之,它们多数转换时间在10~50s以内,间接A/D转换器的速度最慢,如双积分A/D转换器的转换时间大都在几十毫秒至几百毫秒之间。在实际应用中,应从系统数据总的位数、精度要求、输入模拟信号的范围以及输入信号极性等方面综合考虑A/D转换器的选用。