本章主要内容
使用DAQ(数据采集)设备和仪器构建虚拟仪器系统的过程中必要的一些基本知识和概念。
(1)包括被测信号源
(2)信号调理
(3)测试系统构建
(4)以及抗干扰的相关内容
被测信号
信号采集是把物理现象转换为计算机可以识别的数据的过程。一个测量过程是从使用传感器(有时也可称为换能器或变送器)把物理信号转换为电信号开始的。

传感器:英文名称SENSOR。国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。它是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的输出,满足信息的传输、存储、显示、记录和控制要求。
换能器是传感器的重要组成部分,完成将非电信号或者能量转化为电信号或能量的功能,故有时也会把传感器称为换能器。
一、物理现象与传感器

二、被测信号的类型
一个模拟信号随着时间的不同而改变,一个数字信号或二进制信号仅有两个可能的不同电平——高电平(ON)或低电平(OFF)。下图说明了主要的信号类型。

三、模拟输入的类型-共地信号源
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模拟输入采集使用共地和浮地两种信号源。
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共地信号源是把电压信号连接到如地面或建筑物等系统地上的信号源,如图所示。因为这样的信号源使用系统地,所以它们与测量设备共地。最常见的共地信号源是通过连接墙壁的电源插座连接到大地上,如信号发生器和电源。
注:两个相互独立的共地信号源的接地端并不一定是同一电位。连接到同一建筑物地的地端电位差通常在10mv到20mv之间。如果电源分配电路没有连接适当,那么这个差动会更大。这样就造成了地环流现象。
在浮地信号源里,电压信号没有和任何共地端相连接,如大地或建筑物地,如图所示。一些常见的波动信号源有:电池组,热电偶,转换器和隔离放大器。注意到图中没有任何信号终端像上图一样是和地相连接的。每一个终端都是和系统地相独立的。

四、数字I/O 信号
一个数字信号的例子就是TTL信号。如图,TTL信号有下面的特点:

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0 V–0.8 V = 逻辑低电平
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2 V–5 V = 逻辑高电平
- 最大上升/下降时间 = 50 ns
数字线和端口:数字线和端口是数字I/O系统的重要部分。
线(LINE):是一个独立的信号并且连接一个物理终端,线承载的数据叫位,它们是二进制值即1或0,这两个术语线和位是可以相互替换的。
端口(PORT)是一个数字线的集合。通常,线组成八位端口,换句话说,即一个端口具有八条线。大多数的E系列设备都有一个八位端口。端口宽度与端口中的线的数目有关。例如,如果一个端口有八根线,则这个端口的宽度为八。


