数据采集系统的测量性能:多高足够?

　　人们在寻找数据采集设备时,都会遇到大量的,各种各样的设备和解决方案。从PC插卡、数据记录器直至VXI总线系统。从好的方面说,可以找得到适用于每一种应用和每一种预算的答案。而从坏的方面说,要在几百种可能的选择中寻求正确的适合你需要的解决方案会使你思绪万千。幸运的是HP公司的一系列数据采集系列,为您提供了快捷实用的选择。同时,你可通过分析下列五种影响系统性能的要素来缩短决策过程:

　　·传感器类型　正确选择的系统不仅能使用需要的传感器进行方便而准确地测量,并且应以相应的工程单位提供的有用读数。从好几百种传感器中精心选择符合要求的传感器,务必要考虑信号调节器。许多情况下都必须首先调整传感器的输出,使系统输入能接受该输出信号。新型HP34970A数据采集和开关系统所提供的万能输入能直接接受多种传感器的输出信号。

　　·通道数量　对通道数量的需求有助于限定所考虑的解决方案的范围。各种门类和产品具有差别很大的通道数量及潜在的扩充能力通常这是一个重要的考虑因素。

　　·数据处理能力　该能力包括要作的每一件事件,从显示数字读数,转换数据并送至PC以得到三维图形和进行分析,直至根据测量结果采取需要的反应动作。

　　·应用环境　预定的系统应用环境(工作台、机柜或远地位置)有助于确定最适宜的结构型式和性能特性。

　　·测量性能　应需求确定了所需的分辨力、准确度、噪声指标和速度。例如在测试试验中,一项要求总准确度达到0.1℃的数据采集系统,显然比要求为2℃的系统要严格得多。与此类似,有些数据记录和监视应用在一小时内仅需进行几次测量,而在自动测试系统中,可能在一秒钟内要测量几百个通道。

　　探讨在购买和使用数据采集系统中可能影响测量性能的一些因素。

　　最近对研制和开发工程师进行的调查表明,测量性能是考虑数据采集最重要的因素。这毫不奇怪,因为最终是需要把一组测量结果用于分析和根据该结果进行操作。只有正确的测量结果才是有用的结果,不正确的测量结果将导致错误的设计决策、昂贵的重新测试及产生客户是否满意的问题。显然,结果的可信度是对数据采集的一项重要要求。另一方面,用户也不希望为实际不需要的高性能指标额外花钱。仔细分析以下4项重要的测量性能。

　　1　分辨力

　　分辨力以位或字来度量,它说明一个模数转换器(ADC)随输入信号微小变化的反应能力(二者简单的换算关系是:字数×3.5=位数)。字数或位数越大,分辨力就越高。图1～图4显示了模数转换器的分辨力对正弦波测量的影响。