現(xiàn)代安全監(jiān)控技術(shù)-文檔資料

1、1第第3章章 數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理技術(shù)數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理技術(shù) 3.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ) 3.1.1 信號(hào)A/D、D/A轉(zhuǎn)換過(guò)程 1A/D轉(zhuǎn)換q 把連續(xù)時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為與其相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)的過(guò)程稱之為模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）過(guò)程，反之則稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換（D/A）過(guò)程。q 它們是數(shù)字信號(hào)處理的必要程序。q 一般監(jiān)測(cè)信號(hào)的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)框圖如下：現(xiàn)代安全監(jiān)控技術(shù)現(xiàn)代安全監(jiān)控技術(shù)23.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)一般數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)框圖q 來(lái)自前級(jí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的模擬信號(hào)經(jīng)抗頻混濾波器預(yù)處理，變成帶限信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)，再送入數(shù)字信號(hào)分析儀或數(shù)字計(jì)算機(jī)完成信號(hào)處理。如果需要，再由

2、D/A轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。 D/A模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)分析儀或數(shù)字計(jì)算機(jī)A/D抗頻混濾波器模擬信號(hào)33.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程包括了采樣、量化、編碼等環(huán)節(jié)，其工作原理如下圖所示。 A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程1101Rttx(nt)x1(t)p(t)x(t)ox(n)x(n)數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)量化編碼采樣43.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)（1）采樣。采樣又稱為抽樣，是利用采樣脈沖序列 ，從連續(xù)時(shí)間信號(hào) 中抽取一系列離散樣值，使之成為采樣信號(hào) 的過(guò)程 。 稱為采樣間隔， 稱為采樣頻率。（2）量化。量化又稱幅值量化，是把采樣信號(hào) 經(jīng)過(guò)截尾或舍入的方法變?yōu)橹挥?/p>

3、有限個(gè)有效數(shù)字的數(shù)，這一過(guò)程稱為量化。q 設(shè)信號(hào) 可能出現(xiàn)的最大值為A，將其等分為D個(gè)間隔，每個(gè)間隔的長(zhǎng)度為 ，)(tp)(tx)(tnx), 1 , 0(ntsft /1)(tnx)(txDAA/53.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ) 稱為量化增量或量化步長(zhǎng)。采樣信號(hào) 落在某一小區(qū)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)截尾或舍入而變?yōu)橛邢拗禃r(shí)，將產(chǎn)生量化誤差。量化誤差呈等概率均勻分布，概率密度函數(shù) 。對(duì)于舍入方法，最大量化誤差應(yīng)是 ，其均方差 約為 。顯然，量化增量 越大，則量化誤差也越大。量化增量大小一般取決于A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)。例如，8位二進(jìn)制為 ，即 為所測(cè)信號(hào)最大值的1/256。 )(tnxAAAp/1)(A

4、5 . 0A25628AA29. 063.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ) （3）編碼。編碼是將離散幅值經(jīng)過(guò)量化以后變?yōu)槎M(jìn)制數(shù)字，以便計(jì)算機(jī)可以識(shí)別。q 信號(hào) 經(jīng)過(guò)上述變換以后，即成為時(shí)間上離散、幅值上量化的數(shù)字信號(hào)。 2D/A轉(zhuǎn)換q 數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)分析處理以后，有時(shí)還需復(fù)原為連續(xù)信號(hào)，以便于觀測(cè)或記錄。這時(shí)采用D/A轉(zhuǎn)換器，把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換過(guò)程包括了譯碼與波形復(fù)原，如后圖所示。)(tx73.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 譯碼是把數(shù)字信號(hào)恢復(fù)為有限幅值 的過(guò)程，波形復(fù)原則是把離散幅值恢復(fù)為連續(xù)波形的過(guò)程，一般由保持電路實(shí)現(xiàn)。q 例如，零階保持和一階多角保持等。零階 D/A轉(zhuǎn)換過(guò)程iAtoto

5、onx(t)x(n)x(t)x(t)x(t)x(n)D/A低通83.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 保持是在兩個(gè)采樣值之間，令輸出保持前一個(gè)采樣值的值；一階多角保持是在兩個(gè)采樣值之間，令輸出為兩個(gè)采樣值的線性插值。由于經(jīng)過(guò)保持變換構(gòu)成的信號(hào)存在著不連續(xù)點(diǎn)，所以還須用模擬低通濾波器消除這些不連續(xù)點(diǎn)。3.1.2 采樣信號(hào)的頻譜 1時(shí)域采樣q 采樣過(guò)程是通過(guò)采樣脈沖序列 與連續(xù)時(shí)間信號(hào) 相乘來(lái)完成的。q 根據(jù)采樣脈沖序列的形狀，可分為理想脈)(tp)(tx93.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 沖采樣與矩形脈沖采樣。q 理想脈沖采樣，其采樣脈沖序列 采樣信號(hào) 如果 那么，根據(jù)頻域卷積定理，有nsTsnTtttp)()

6、()()()()(tptxtxs)()()()(PtpFXtxF)()(21)(PXXs103.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)理想脈沖采樣momX()P()sssootx(t)p(t)otTsTsxs(t)Xs()1/Tssso1/TsoTst1113.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 又因采樣脈沖序列是一個(gè)周期函數(shù)，所以序列 的傅里葉變換應(yīng)為p 式中， 是 的傅里葉系數(shù) p 當(dāng) 為脈沖序列時(shí)， ，所以p )(tpnsnnCP)(2)(nC)(tp22)(1sssTTtjnndtetpTC)(tpsnTC/1nssnsnsnXTnXCX)(1)()(123.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 此式表明，一個(gè)連續(xù)信號(hào)經(jīng)過(guò)理想采

7、樣以后，它的頻譜將沿著頻軸每隔一個(gè)采樣頻率 ，重復(fù)出現(xiàn)一次，即頻譜產(chǎn)生了周期延拓。其幅值被傅里葉系數(shù) 所加權(quán)，因?yàn)?，所以頻譜形狀不變。q 當(dāng)采樣脈沖為矩形脈沖序列時(shí)，此時(shí)傅里葉系數(shù)p 所以采樣信號(hào)的傅里葉變換 nCsnTC/1)/2(ssT)2(sinssnncTEC nssssnXncTEX)()2(sin)(133.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 顯然， 是 在以 為周期的重復(fù)過(guò)程中，其幅值按 規(guī)率變化的函數(shù)，如下圖所示。 )(sX)(XsX)2/(sinsnc矩形脈沖采樣ommotx(t)x()p(t)P()(a)(b)sos2/EotTsXs()Eso(c)otTsxs(t)143.1 數(shù)據(jù)

8、采集技術(shù)基礎(chǔ) 2頻域采樣 已知連續(xù)頻譜函數(shù) ，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間函數(shù)為 ，若 在頻域中被間隔為 的脈沖序列 所采樣，采樣后的頻譜函數(shù)為 ，其所對(duì)應(yīng)的時(shí)間函數(shù)為 ，分析 與 之間的關(guān)系。 )(X)(tx)(X1)(1)(1X)(1tx)(1tx)(tx頻域采樣ottmtmx(t)X()o()11oI/1toT1T1x1(t)(a)(b)(c)oT1T1t11oX1()1( )Tt153.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 已知， ，若頻域采樣滿足條件 式中，脈沖序列 p 根據(jù)p 則有 )()(txFX)()()(1XXnn)()(1nnnnTtF)()(111)(1)(1)()(111111tnTtnFFTnn1

9、63.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 又根據(jù)時(shí)域卷積定理，有 p 即p 這樣便可以得到 被采樣以后 所對(duì)應(yīng)的時(shí)間函數(shù)p 此式表明，若 的頻譜 被間隔為 的脈沖序列在頻域中采樣，則在時(shí)域中等效于 以 為周期而重復(fù)，就是說(shuō)，周)()()(1111FXFXFnnTttxtx)(1)()(111)(X)(1XnnTttx)(1)(111)(tx)(X1)(tx)/2(11T173.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 期信號(hào)的頻譜是離散的。 q 由上述分析可知，傅里葉變換的另一個(gè)重要性質(zhì)，即信號(hào)的時(shí)域與頻域呈采樣（離散）與重復(fù)（周期）關(guān)系。 3.1.3 采樣定理 q 采樣定理說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題，即當(dāng)對(duì)時(shí)域模擬信號(hào)采樣時(shí)，應(yīng)以多

10、大的采樣周期（或稱采樣時(shí)間間隔）采樣，方不致丟失原始信號(hào)的信息，或者說(shuō)，可由采樣信號(hào)無(wú)失真地恢復(fù)出原始信號(hào)。 183.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 1頻混現(xiàn)象 q 頻混現(xiàn)象又稱頻譜混疊，它是由于采樣信號(hào)頻譜發(fā)生變化，而出現(xiàn)高、低頻成分發(fā)生混淆的一種現(xiàn)象。信號(hào) 的傅里葉變換為 ，頻帶范圍為 ；采樣信號(hào)p 的傅里葉變換是一個(gè)周期譜圖，其周期為p ，并且 為時(shí)域采樣周期。當(dāng)采樣周期 較大時(shí)， ，周期譜圖相互重疊，如圖中(c)所示，即頻混現(xiàn)象，將使信號(hào)復(fù)原后丟失原始信號(hào)中的高頻信息。 )(tx)(Xmm)(txsssssTT ，/2sTms2193.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)采樣信號(hào)的頻混現(xiàn)象ommotX ()x

11、(t)(a)xs(t)Xs()1 /Ts1smomsTsto(b )Xs()1 /TsTstosmmos(c)xs(t)203.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 2采樣定理 q 上述兩種情況表明，如果 則不發(fā)生頻混現(xiàn)象，因此對(duì)采樣脈沖序列的間隔 須加以限制，即采樣頻率 或 必須大于或等于信號(hào) 中的最高頻率 的兩倍，即 ，或 ，此稱為采樣定理。q 又因?yàn)闀r(shí)域采樣間隔 決定于 ，所以又稱為時(shí)域采樣定理。q 這一定理可作如下物理解釋：一個(gè)頻譜受限的信號(hào) ，如果頻譜只占據(jù) 范圍， ms2sT)/2(ssT)/1 (ssTf)(txmms2msff2sTsf)(txmm213.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 則信號(hào)可以用

12、等間隔采樣值來(lái)惟一地表示，而采樣間隔必須不大于 ，或者說(shuō)最低采樣頻率為 。 q 也可以這樣去理解：一個(gè)頻帶有限信號(hào)，其頻率大小，反映在時(shí)域內(nèi)，就是它的波形變化速度，即它的最高變化速度將受最高頻率分量 的限制。因此，為了保留這一頻率分量的全部信息，一個(gè)周期的間隔內(nèi)，至少采樣兩次，即必須滿足 。 q 在工程上某些特定的場(chǎng)合，需要對(duì)帶通信號(hào) )2/(1mfmf2mms2223.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 進(jìn)行采樣。帶通信號(hào)的采樣遵守采樣定理的擴(kuò)充形式，即若輸人模擬信號(hào)的頻率成分完全落在某個(gè)區(qū)域中，而這個(gè)頻率區(qū)域的寬度不超過(guò)采樣頻率的一半，可以由采樣后的數(shù)據(jù)重建輸人信號(hào)。通常稱此擴(kuò)充定理為帶通信號(hào)采樣定理

13、，而稱非擴(kuò)充的采樣定理為低通信號(hào)采樣定理。 q 當(dāng)需數(shù)字化的模擬輸人信號(hào)帶寬超過(guò)了采樣頻率的一半，這時(shí)的采樣稱為欠采樣(Under-Sampling）或超奈奎斯特（Super-Nyquist）233.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 采樣。與此相應(yīng)，我們將采樣頻率高于兩倍奈奎斯特頻率（ ）的采樣，稱為過(guò)采樣（Over Sampling）。不論欠采樣或是過(guò)采樣，在實(shí)際工程中，均已得到了廣泛的應(yīng)用。p 3信號(hào)復(fù)原（理想內(nèi)插法） q 為了從采樣信號(hào)頻譜 中無(wú)失真地選出p ，還須采用頻域矩形窗函數(shù) 與p 相乘，即 mf2)(sX)(X)(H)(sX)()()(HXXs243.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程

14、的方法，就是將采樣信號(hào) 通過(guò)理想低通濾波器，此濾波器的傳輸函數(shù)為 ，這樣在濾波器的輸出端可以得到頻譜為 的連續(xù)信號(hào) 。 )(X)(H)(txs)(tx信號(hào)復(fù)原ommXs()(a)tTsTsoxs(t)H()h(t)Tsc/ot(b)omm1ommoTst(c)( )x t( )X253.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 已知理想濾波器的傳輸函數(shù) p 根據(jù)傅里葉變換的時(shí)域、頻域?qū)ΨQ特性，有p 根據(jù)時(shí)域卷積定理，復(fù)原信號(hào) 可表示為p 所以有 )(0)(1)(ccH)(sin)()(1tcHFthcc)( tx)()()( thtxtxsnscscnccssnTtcnTxtcnTtnTxtx)(sin)()(

15、sin)()()( 263.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 若取 ，而且 ，則 q 上式表明，連續(xù)信號(hào)可以展成正交采樣函數(shù)（ 型函數(shù)）的無(wú)窮級(jí)數(shù)，級(jí)數(shù)的系數(shù)等于采樣值 。也就是說(shuō)，若在采樣信號(hào) 的每個(gè)采樣值上畫(huà)一個(gè)峰值為 p 的 型函數(shù)波形，則合成的波形就是 。而 波形就是理想濾波器的脈沖響應(yīng)。 ms2mcnmsmnsmsmntcnTxnTtcnTxtx)(sin)()(sin)()( )(sintc)(snTx)(txs)(snTx)(sintc)( tx)(sintc273.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 所以，若 通過(guò)理想低通濾波器時(shí)，每個(gè)采樣值產(chǎn)生一個(gè)脈沖響應(yīng)，這些響應(yīng)進(jìn)行疊加就得到 ， 是對(duì)原始信號(hào)

16、 的逼近，由此達(dá)到由采樣信號(hào) 恢復(fù)原始信號(hào)p 的目的。q 需要進(jìn)一步闡明的是， 型函數(shù)曾被稱為內(nèi)插函數(shù)。在這里，所謂內(nèi)插，就是從已知離散點(diǎn)的值，求在離散點(diǎn)之間另外一些點(diǎn)處的值時(shí)，在數(shù)學(xué)上所采用的一種插值的方法。 )(txs)( tx)( tx)(tx)(txs)(tx)(sintc283.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 從理論上講，對(duì)不在取樣時(shí)刻任意點(diǎn)的數(shù)值應(yīng)該是無(wú)限加權(quán)樣值的總和，但由于這里的內(nèi)插函數(shù)是衰減的，因此，實(shí)際上可以由該點(diǎn)附近的一組有限值之和而得到良好的逼近。q 上述運(yùn)用濾波器由采樣信號(hào)恢復(fù)原信號(hào)的方法，又稱為惠特克（E.T.Whittaker）波形重構(gòu)法或理想內(nèi)插法。q 從上述信號(hào)復(fù)原過(guò)

17、程可以看出， ， 時(shí)，各個(gè)采樣沖激響應(yīng)零點(diǎn)，恰好落在采樣 ms2mc293.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 時(shí)刻上。就采樣點(diǎn)的數(shù)值而言，在這種情況下，各個(gè)沖激響應(yīng)互相不產(chǎn)生“串?dāng)_”。通常把最低允許的采樣頻率 ，或 稱為奈奎斯特（Nyquist）頻率，把最大允許的采樣間隔 或 稱為奈奎斯特采樣間隔。 p 4頻域采樣定理 q 根據(jù)時(shí)域與頻域的對(duì)稱性，可由時(shí)域采樣定理推論出頻域采樣定理。q 如果信號(hào) 是時(shí)域有限信號(hào)，并集中在ms2msff2msT/)2/(1msfT )(tx303.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 的時(shí)間范圍內(nèi)，若在頻域中以不大于 的頻率間隔對(duì)頻譜 進(jìn)行采樣，則采樣后的頻譜 可以惟一地表示原信號(hào)。類(lèi)

18、似于時(shí)域采樣，有p q 此式表明，在頻域中對(duì) 進(jìn)行采樣，等效于 在時(shí)域中重復(fù)，只要采樣間隔不大于p ，則在時(shí)域中波形不會(huì)產(chǎn)生混疊，用mmtt)2/(1mt)(X)(1XnsmscnTtcnTxtx)(sin)()(1nmmttctnXtX2sin)(1)(X)(tx)2/(1mt313.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 矩形脈沖作選通信號(hào)就可以無(wú)失真地恢復(fù)原信號(hào) ，即應(yīng)滿足關(guān)系式 ，此稱為頻域采樣定理。q 需要說(shuō)明的是，頻域采樣以后，只能獲得采樣點(diǎn)的頻率成分，其余的頻率成分一概被舍去，這猶如透過(guò)柵欄觀賞光景，只能看到一部分，就可能使一部分有用的頻率成分被漏掉，而丟掉了部分有用信息，此種現(xiàn)象稱為柵欄效應(yīng)。

19、 )(tx)2/(10mtf 323.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)3.1.4 采樣方式 p 1采樣方式 q 在A/D轉(zhuǎn)換當(dāng)中，有兩種基本的數(shù)字化采樣方式：q 實(shí)時(shí)采樣與等效時(shí)間采樣。q 對(duì)于實(shí)時(shí)采樣，當(dāng)數(shù)字化一開(kāi)始，信號(hào)波形的第一個(gè)采樣點(diǎn)就被采入并數(shù)字化，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)采樣間隔，再采入第二個(gè)樣本。這樣一直將整個(gè)信號(hào)波形數(shù)字化后存入波形存儲(chǔ)器。333.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 實(shí)時(shí)采樣的主要優(yōu)點(diǎn)在于信號(hào)波形一到就采入，因此適用于任何形式的信號(hào)波形，重復(fù)的或不重復(fù)的，單次的或連續(xù)的。又由于所有采樣點(diǎn)是以時(shí)間為順序，因而易于實(shí)現(xiàn)波形顯示功能。 實(shí)時(shí)采樣實(shí)時(shí)顯示單次波形343.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 實(shí)時(shí)采樣的主

20、要缺點(diǎn)是時(shí)間分辨率較差。每個(gè)采樣點(diǎn)的采入、量化、存儲(chǔ)，必須在小于采樣間隔的時(shí)間內(nèi)全部完成。若對(duì)信號(hào)的時(shí)間分辨率要求很高，比如采樣間隔要求只有幾百ns或幾十ns時(shí)，那么每個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)字化過(guò)程就可能來(lái)不及做了。q 實(shí)時(shí)采樣除了通常使用的定時(shí)采樣（即等間隔采樣）外，還常常使用變步長(zhǎng)采樣，即等點(diǎn)采樣。這種采樣方法不論被測(cè)信號(hào)頻率為多少，一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)均勻采樣的點(diǎn)數(shù)總為353.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p N個(gè)。由于采樣信號(hào)周期隨被測(cè)信號(hào)周期變化，故通常稱為變步長(zhǎng)采樣。變步長(zhǎng)采樣既能滿足系統(tǒng)精度的要求，又能合理地使用系統(tǒng)內(nèi)存單元，還能使增強(qiáng)系統(tǒng)功能所要求的數(shù)據(jù)處理軟件的設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。q 實(shí)時(shí)采樣的特例為掃描轉(zhuǎn)

21、換技術(shù)，又稱為閃光轉(zhuǎn)換。掃描轉(zhuǎn)換以快速采樣的辦法（例如使用CCD器件）收集信號(hào)波形，然后用一段時(shí)間成批地處理所有樣本的轉(zhuǎn)換。顯然，這不是一種連續(xù)進(jìn)行的數(shù)字化技術(shù)。 363.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 等效時(shí)間采樣技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)很高的數(shù)字化轉(zhuǎn)換速率。然而，這種技術(shù)要求信號(hào)波形是可以重復(fù)產(chǎn)生的。由于波形可以重復(fù)取得，故采樣可以用較慢速度進(jìn)行。采集的樣本可以把許多采集的樣本合成一個(gè)采樣密度較高的波形。一般也常將等效時(shí)間采樣稱為變換采樣。 等效時(shí)間采樣等效時(shí)間顯示重復(fù)波形373.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)q 下面我們來(lái)討論一個(gè)靜止圖像幀數(shù)據(jù)（采用30幀/s標(biāo)準(zhǔn)）的采樣方案。q 假定一幅畫(huà)面的帶寬是6MHz，采用實(shí)

22、時(shí)采樣方式，根據(jù)采樣定理，采樣頻率應(yīng)為12MHz。如果采用等效時(shí)間采樣方式，可以采用100kHz的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，每隔120個(gè)像素采樣一次，幀間采樣率稍低于100kHz保證挪后一個(gè)像素。則對(duì)第1幀采樣的結(jié)果1，121，241，像素的數(shù)據(jù)，第2幀則是2，122，242，像素的數(shù)據(jù)。這樣持續(xù)4s，采383.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 集120幀數(shù)據(jù)，從而得到400K字的整個(gè)圖像幀數(shù)據(jù)。顯然，在這個(gè)過(guò)程中我們利用了畫(huà)面靜止的特性，也即利用了信號(hào)的重復(fù)性。在這個(gè)例子中，也使用了前面提到的欠采樣概念。p 2采樣方式選擇 q 當(dāng)被測(cè)信號(hào)有效持續(xù)時(shí)間很短時(shí)，產(chǎn)生高重復(fù)頻率的采樣脈沖將很困難，因而采用實(shí)時(shí)采樣方式也有

23、困難。q 但如果被測(cè)信號(hào)是周期或重復(fù)信號(hào)，則可以 393.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 考慮采用變換采樣（即等效時(shí)間采樣）。 q 從頻域上說(shuō)，一個(gè)系統(tǒng)的關(guān)健性能是其頻帶寬度，對(duì)一臺(tái)數(shù)字化示波器，儀器的帶寬將直接影響幅度與時(shí)間測(cè)量的準(zhǔn)確度。q 通常帶寬定義為顯示波形衰減3dB的頻率，這種定義將有大約30%幅度誤差。為了避免這項(xiàng)誤差，系統(tǒng)帶寬必須超過(guò)輸人信號(hào)帶寬。至于超過(guò)多少為宜，這取決于要求的測(cè)量準(zhǔn)確度。q 對(duì)于示波器這類(lèi)系統(tǒng)，常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)是系統(tǒng)帶403.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 寬最好等于有用信號(hào)最高頻率分量的3倍至4倍。 q 一個(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)誤是認(rèn)為采樣系統(tǒng)（例如數(shù)字化示波器）帶寬是其采樣頻率的直接函數(shù)。

24、這個(gè)概念僅僅對(duì)于單脈沖輸人信號(hào)是對(duì)的。對(duì)于重復(fù)輸人信號(hào)，由于采樣系統(tǒng)可以使用隨機(jī)變換采樣或時(shí)序變換采樣，將采樣系統(tǒng)帶寬與采樣頻率直接聯(lián)系是不妥當(dāng)?shù)?。q 在數(shù)字式示波器中，ADC必須對(duì)輸人信號(hào)重復(fù)采樣，以便“填滿”數(shù)字存儲(chǔ)器中的整個(gè)413.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)p 波形。因此，等效時(shí)間采樣需要重復(fù)的輸人信號(hào)。但是，數(shù)字化的波形采樣密度（最小采樣間隔）和實(shí)際使用的采樣頻率無(wú)關(guān)。q 例如HP公司的500MHz示波器54503A使用了隨機(jī)重復(fù)采樣技術(shù)（隨機(jī)變換采樣），它能對(duì)輸人信號(hào)波形進(jìn)行高密度采樣，其采樣間隔可能接近20ps，而實(shí)際使用的采樣率僅具有50ns的最小周期，相當(dāng)于20Mb/s。q 處理單脈

25、沖式的輸人波形時(shí)，被數(shù)字化的波形細(xì)微程度直接取決于儀器的最大采樣率。42 那么采樣率與系統(tǒng)帶寬又有什么關(guān)系呢？采樣定理已經(jīng)明確指出奈奎斯特頻率的定義，它是最小采樣頻率的二分之一。q 任何模擬系統(tǒng)（數(shù)字化示波器由其信號(hào)輸人與輸出特性來(lái)看，也是模擬系統(tǒng)）都有頻率偏離特性，它近似是高斯偏離的。q 如果一個(gè)系統(tǒng)輸人放大器被限帶于奈奎斯特頻率，那么超過(guò)奈奎斯特頻率的大量頻率分量仍將被采樣，進(jìn)入系統(tǒng)引起混疊。q 也即此時(shí)不能保證采樣定理的先決條件，這3.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)433.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ) 就是在被采樣波形中沒(méi)有任何頻率分量超過(guò)奈奎斯特頻率。q 有些公司在數(shù)字式示波器研制中，傾向于用系統(tǒng)帶寬把

26、輸人信號(hào)限制到采樣頻率的四分之一，即奈奎斯特頻率的二分之一。3.2 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) q 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)如下圖所示。來(lái)自傳感器的輸人模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路，模擬多路開(kāi)關(guān)（MUX），測(cè)量放大器（IA），采樣保持放大器（SHA），進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器 44典型結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖3.2 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)CPU存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)ADCSHAIAMUX輸入調(diào)理輸入模擬信號(hào)傳感器接收器輸出調(diào)理DAC數(shù)字信號(hào)輸出模擬信號(hào)外部世界數(shù)據(jù)緩沖總線45p 轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)字信號(hào)。計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)緩沖，進(jìn)入數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，再經(jīng)輸出信號(hào)調(diào)理電路送往接收器。q

27、在自動(dòng)測(cè)試、過(guò)程控制或科學(xué)實(shí)驗(yàn)等許多應(yīng)用場(chǎng)合，只要接收外部傳感器的輸出、測(cè)量帶有高電壓的觸點(diǎn)狀態(tài)，或者輸出給閾值定位執(zhí)行器等情況，均需要在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中采用信號(hào)調(diào)理電路。q 信號(hào)調(diào)理的目的是完成緩沖、放大、衰減、3.2 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)46p 濾波、隔離和線性化傳感器信號(hào)等操作。具有貝塞爾(Bessel)或巴特沃思(Butterworth)特性的濾波器，可以保證系統(tǒng)輸人信號(hào)的帶限要求，也可以使調(diào)理器處理動(dòng)態(tài)信號(hào)的能力增強(qiáng)。q 具有隔離功能的調(diào)理器可以使系統(tǒng)免受高電壓的危害，對(duì)毫伏級(jí)的輸人信號(hào)還提供噪聲抑制能力。大多數(shù)信號(hào)調(diào)理器對(duì)模擬信號(hào)采用磁隔離，對(duì)數(shù)字信號(hào)采用光隔離。q 廣義地說(shuō)，人們常將

28、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)ADC之3.2 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)47p 前，DAC之后的電路，統(tǒng)稱為信號(hào)調(diào)理電路。q 現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，已廣泛使用著各種類(lèi)型的模擬多路開(kāi)關(guān)（MUX），使來(lái)自多個(gè)傳感器的信號(hào)可以分時(shí)復(fù)用同一套硬件電路（IA，SHA與ADC）。q MUX的基本配置方式是單端式。此種方式應(yīng)用在所有輸人傳感器信號(hào)相對(duì)于系統(tǒng)模擬公共地測(cè)量上，而且信號(hào)電平顯著大于出現(xiàn)在系統(tǒng)中的共模電壓VCM。此時(shí)測(cè)量放大3.2 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)48 模擬多路開(kāi)關(guān)的配置3.2 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(a) 單端輸入配置(b) 偽差動(dòng)輸入配置(c) 差動(dòng)輸入配置49p 器的共模抑制能力基本未發(fā)揮，但系統(tǒng)可以得到最大的通道數(shù)。q

29、 MUX的偽差動(dòng)配置，可保證系統(tǒng)的共模抑制能力，而無(wú)需減少一半通道數(shù)。這種方式僅適用于所有輸人信號(hào)均參考一個(gè)公共電位的系統(tǒng)，而且各信號(hào)源均置于同樣的噪聲環(huán)境。q MUX的差動(dòng)配置，應(yīng)用在 個(gè)輸人信號(hào)有各自獨(dú)立的參考電位，或者是應(yīng)用在信號(hào)長(zhǎng)線傳輸引起嚴(yán)重的共模干擾時(shí)。這種配置可以n3.2 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)50p 充分發(fā)揮測(cè)量放大器共模抑制的能力，用以采集低電平信號(hào)，但通道數(shù)只有單端式的一半。q 測(cè)量放大器的建立時(shí)間隨其增益的增加而上升。當(dāng)放大器增益高于200時(shí)，可能達(dá)到誤差范圍0.01%，往往要求 以內(nèi)的建立時(shí)間。q 工程上經(jīng)常采用的一種方案是，放大器增益范圍選擇由1到8，這樣可能用較少時(shí)間，

30、比如 時(shí)間建立到0.01%以內(nèi)的誤差范圍。ss10050s1003.2 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)51q 由于放大器增益帶寬乘積通常為一常數(shù)，我們也可以由放大器帶寬出發(fā)來(lái)考慮問(wèn)題。對(duì)一個(gè)14位系統(tǒng)，若希望放大器的輸出建立在離最終值0.5LSB以內(nèi)，所需建立時(shí)間約9.7倍時(shí)間常數(shù)。對(duì)于帶寬為5kHz的單級(jí)放大器，建立時(shí)間為 ，即0.31ms。如果考慮噪聲影響，則應(yīng)限制放大器帶寬。q 若放大器建立時(shí)間允許為10ms，則其時(shí)間常數(shù)約為1.03ms，放大器相應(yīng)閉環(huán)帶寬為154Hz。 s327 . 93.2 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)52q 在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須首先決定在ADC前是否需要使用1個(gè)SHA？這通常

31、由3個(gè)互相緊密聯(lián)系的方面來(lái)決定：p . 采用何種類(lèi)型的ADC；p . 需要數(shù)字化的輸人信號(hào)頻率；p . 系統(tǒng)要求的精度指標(biāo)。q 當(dāng)輸人模擬信號(hào)變化相當(dāng)緩慢時(shí)，一般可以不用SHA。工程上用下式作為是否采用SHA的依據(jù)，即 NFSBCONVVT23.2 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)53q 式中， 為輸人模擬信號(hào)最大變化速度，p 為ADC轉(zhuǎn)換時(shí)間， 為ADC滿量程輸人電壓，N為ADC轉(zhuǎn)換位數(shù)。q 也即當(dāng)在 內(nèi)輸人信號(hào)電壓最大變化幅度小于1個(gè)LSB時(shí)，可以考慮不采用SHA。當(dāng)系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)換精度有更高要求時(shí)，顯然應(yīng)另作考慮。3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的技術(shù)要求3.3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)q 評(píng)價(jià)一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的

32、主要技術(shù)指標(biāo)有： CONVTFSRVCONVT3.2 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)54q 評(píng)價(jià)一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)有：u 系統(tǒng)通過(guò)速率；u 系統(tǒng)精度；u 系統(tǒng)分辨率；u 系統(tǒng)線性誤差；u 系統(tǒng)共模抑制比；u 系統(tǒng)通道串?dāng)_抑制比；u 系統(tǒng)短期穩(wěn)定度。q 此外，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還有一些很重要的指標(biāo)，例如系統(tǒng)控制方式，系統(tǒng)總數(shù)據(jù)量，系統(tǒng)可靠性，系統(tǒng)功耗要求，系統(tǒng)自動(dòng)增益調(diào)節(jié)方式等。 3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的技術(shù)要求553.3.2 高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) q 對(duì)于高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在諸多技術(shù)指標(biāo)中，最為重要的是u系統(tǒng)的分辨率u精度u通過(guò)率p 其中，系統(tǒng)通過(guò)率是高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)區(qū)別于一般數(shù)據(jù)采集系

33、統(tǒng)最為關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的技術(shù)要求56p 1系統(tǒng)分辨率 q 系統(tǒng)分辨率是指數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以分辨的輸人信號(hào)的最小變化量。通常用最低有效位值(LSB)、系統(tǒng)滿度信號(hào)的百分?jǐn)?shù)(%FSR)或系統(tǒng)可分辨的實(shí)際電壓數(shù)值等來(lái)表示，有時(shí)也習(xí)慣用滿度信號(hào)可以分的級(jí)數(shù)來(lái)表示。q 下表列出了滿度值為10V時(shí)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分辨率。 3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的技術(shù)要求573.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的技術(shù)要求58p 2系統(tǒng)精度 q 系統(tǒng)精度是指當(dāng)系統(tǒng)工作于額定通過(guò)速率下，每個(gè)離散的采樣樣本的轉(zhuǎn)換精度。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度是一個(gè)系統(tǒng)精度的極限值，對(duì)一個(gè)8位分辨率的系統(tǒng)，采用一個(gè)8位的ADC，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的MUX

34、以及SHA的精度均應(yīng)明顯優(yōu)于選用的ADC器件，系統(tǒng)精度才能保證。p 3系統(tǒng)通過(guò)速率q 系統(tǒng)通過(guò)速率通常又稱為系統(tǒng)速度、傳輸速3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的技術(shù)要求59p 率、采集速率以及吞吐率等。q 系統(tǒng)通過(guò)速率是指每個(gè)通道每秒鐘可采集、處理的樣本數(shù)。q 對(duì)于一個(gè)包括模擬量輸人及模擬量輸出的采集系統(tǒng)，通過(guò)速率系指系統(tǒng)每個(gè)通道每秒鐘可采集、處理與輸出的樣本數(shù)。q 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只由一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC構(gòu)成，由傳感器來(lái)的輸人信號(hào)直接聯(lián)至ADC輸人端，系統(tǒng)通過(guò)速率將主要由ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間 決定。 3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的技術(shù)要求CONVT603.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 3.4.1 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本構(gòu)成q

35、 早期的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全是由分立元件拼湊起來(lái)的，結(jié)構(gòu)龐大，可靠性差，無(wú)數(shù)據(jù)處理能力，精度低，而且?guī)缀醵际菍Ｓ孟到y(tǒng)。q 目前計(jì)算機(jī)已滲入到各個(gè)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的面貌也隨之煥然一新，而且對(duì)數(shù)據(jù)具有計(jì)算、分析和判斷的能力，因此又稱為自動(dòng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、智能測(cè)試系統(tǒng)。q 這種系統(tǒng)是由包括微型計(jì)算機(jī)在內(nèi)的一些模塊組成，其基本結(jié)構(gòu)形式如下圖所示。 第3章 數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理技術(shù)613.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 典型的數(shù)據(jù)采集/控制系統(tǒng)繪圖儀打印機(jī)顯示終端計(jì)算機(jī)測(cè)控接口數(shù)字信號(hào)輸入D/A模擬信號(hào)輸出多路切換開(kāi)關(guān)A/DS/H信號(hào)調(diào)節(jié)與處理信號(hào)調(diào)節(jié)與處理信號(hào)調(diào)節(jié)與處理傳感器1傳感器2傳感器n62q 圖中被測(cè)信號(hào)由

36、傳感器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)（最終是電壓），這是任何非電檢測(cè)必不可少的一環(huán)節(jié)。不同信號(hào)其傳感器是不同的，例如，若第1路被測(cè)信號(hào)是溫度，其傳感器可以是熱電偶；第2路是力，傳感器可以是應(yīng)變片，等等。q 傳感器輸出的信號(hào)不能直接送到輸出設(shè)備進(jìn)行顯示或記錄，需要進(jìn)一步處理。信號(hào)的處理由兩部分完成，即模擬信號(hào)處理和數(shù)字信號(hào)處理。后者都由計(jì)算機(jī)承擔(dān)，其中A/D轉(zhuǎn)換是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。3.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)63q 帶計(jì)算機(jī)的測(cè)試系統(tǒng)的性能是很高的，其優(yōu)點(diǎn)如下：p (1) 使測(cè)試自動(dòng)化 q 由于計(jì)算機(jī)有信號(hào)存儲(chǔ)、判斷和處理能力，所以能控制開(kāi)關(guān)通斷、量程自動(dòng)切換、系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)診斷故障、結(jié)果自動(dòng)輸出。 p (2)

37、提高測(cè)試精度 q 引入計(jì)算機(jī)后，系統(tǒng)可以進(jìn)行數(shù)字濾波，對(duì)器件的非線性進(jìn)行校正；系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)以消除誤差，多次重復(fù)測(cè)量可削弱隨機(jī)誤差。從而可提高測(cè)試精度。 3.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)64p (3) 通過(guò)數(shù)據(jù)變換實(shí)現(xiàn)多功能 q 測(cè)出頻率后，通過(guò)倒數(shù)變換( )可得周期；測(cè)正弦波峰值可求得有效值( )；時(shí)域數(shù)據(jù)通過(guò)快速傅里葉變換可得到相應(yīng)的頻域數(shù)據(jù)；可求得信號(hào)的最大值、最小值、平均值。 p (4) 降低了測(cè)試系統(tǒng)成本 q 由于軟件有替代硬件的功能，各種運(yùn)算器、比較器、濾波器、線性化器、定時(shí)器等都可由計(jì)算機(jī)承擔(dān)，省去一大批硬件，從而降低了系統(tǒng)的成本。 3.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)fT/12/mVV

38、65p (5) 提高了系統(tǒng)的可靠性 3.4.2 主要功能電路 p 1測(cè)量放大器 q 待測(cè)物理量的變化經(jīng)傳感器變換為相應(yīng)電參數(shù)的變化，還需要經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)，方能滿足計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求。q 信號(hào)調(diào)節(jié)是傳感器與后續(xù)模擬電路的接口。它的功能是將傳感器輸出原始的受到多種噪聲源干擾的低電平信號(hào)加以放大、處理、抑制噪聲，統(tǒng)一格式，使之成為標(biāo)準(zhǔn)的電流(4mA20mA)或電壓(0V10V)信號(hào)。 3.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)66q 測(cè)量放大器是信號(hào)采集與調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸人端的第一個(gè)電子部件。其主要用途是對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行精密電壓放大，抑制共模干擾，提高信噪比。對(duì)于測(cè)量放大器的要求是： u高輸人阻抗，例如 ；u低偏流，例

39、如10-15A；u高共模抑制比，例如106；u對(duì)稱差分輸人；u特別穩(wěn)定；u單端輸出；u可由用戶選擇電阻的不同接法確定增益。 3.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1412101067q 測(cè)量放大器的功能原理如下圖所示。 3.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本測(cè)量放大器功能原理圖直 流 電 源失 調(diào) 調(diào) 整V0=VINf(RG)或V0=VINf(RG,RS)采 樣(VS)參 考 (VR)負(fù) 載測(cè) 量 放 大 器V0電 源 地(負(fù) 載 回 線 )RSRG噪 聲增 益 外 接設(shè) 定 電 阻RSRSRGVIN+IN信 號(hào) 源誤 差 電 壓或 地 壓 降68q 最常見(jiàn)的測(cè)量放大器是下圖所示的三運(yùn)放式。放大器A1和A2構(gòu)成差

40、分輸人輸出的增益級(jí)，A3是減法器，將差分輸人變?yōu)閱味溯敵?，這種電路結(jié)構(gòu)具有很高的輸人阻抗，源阻抗不平衡達(dá) 也不會(huì)導(dǎo)致CMRR下降。有單片及混合集成不同封裝形式，電阻相對(duì)誤差為0.1%或更高；輸人阻抗 ；差模電壓增益（AVD）103，可用一個(gè)電阻設(shè)定；在AVD等于或大于100時(shí)，CMRR達(dá)105。 3.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)k191069q 三運(yùn)放測(cè)量放大器如下圖所示。 3.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)三運(yùn)放測(cè)量放大器RRR0A1A3RRA2R0R1+VCMVdiffS12RS12R70q 在三運(yùn)放的基礎(chǔ)上，增加前級(jí)，增設(shè)輸人級(jí)共模信號(hào)檢測(cè)。反饋到前放電流源，如右圖所示，當(dāng)AVD為103時(shí)，CMRR可達(dá)106。這種測(cè)量放大器一般是模塊式或混合集成封裝，因?yàn)樯a(chǎn)時(shí)需要修整內(nèi)部電阻網(wǎng)絡(luò)。 3.4 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)高性能測(cè)量放大器RRR0R2R2RRV0R0VCMVdiffR1+前 放防 護(hù) 驅(qū) 動(dòng)S12RS12R71p 2模擬多路開(kāi)關(guān)q 模擬多路開(kāi)關(guān)是一種具有共輸出端的開(kāi)關(guān)陣列，用于從多路模擬輸人中選擇一路輸出。輸出信號(hào)在小誤差范圍內(nèi)跟隨選定的輸人信號(hào)。通過(guò)多路開(kāi)關(guān)，就可以利用一個(gè)高性能A/D系統(tǒng)來(lái)測(cè)量