第8章+計算機測試系統(tǒng)

第8章+計算機測試系統(tǒng)第一頁，共61頁。8.1概述

計算機測試系統(tǒng)是傳感器技術、數(shù)據(jù)采集技術、信號處理技術和計算機技術在測試領域技術融合的產(chǎn)物，它既能實現(xiàn)對信號的檢測，又能對測得的信號進行計算、分析、處理和判斷，目前已經(jīng)成為測試系統(tǒng)和測試儀器設計的主體模式。第二頁，共61頁。1、發(fā)展簡史

計算機測試技術的研究和應用自20世紀60年代開始獲得實質性的發(fā)展，隨著一些高性能的ADC、DAC插卡、專用預處理模塊和專用測試分析軟件的相繼出現(xiàn)，產(chǎn)生了以個人計算機為主的各種數(shù)據(jù)采集儀和分析儀。第三頁，共61頁。由于通信、網(wǎng)絡、微米/納米技術、微機電技術及新型傳感器技術的進步，計算機測試系統(tǒng)設計更加靈活。系統(tǒng)設計方式從以單片微機為基礎的智能儀器到到以總線技術為基礎的自動測試系統(tǒng)和以網(wǎng)絡為基礎的網(wǎng)絡化測試系統(tǒng)，滿足了測試領域不同的應用需要。第四頁，共61頁。2、計算機測試系統(tǒng)的基本結構測試應用中，按照不同的測試要求，測試系統(tǒng)的設計可以設計成不同的結構形式，大體可分為基本型、標準通用接口型、專用接口型和閉環(huán)控制型等類型。第五頁，共61頁。計算機測試系統(tǒng)主要分為5個部分，即傳感模塊，信號調理模塊、數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)、計算機平臺和測試軟件平臺。通常數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)和計算機平臺稱為計算機測試系統(tǒng)的硬件平臺，主要結構類型如下?；拘徒Y構基本型是目前計算機測試系統(tǒng)的主要形式，由多路傳感器、信號調理器、數(shù)據(jù)采集卡（板）計算機及測試軟件等組成，各部分之間的連接是通過適當?shù)腎/O接口和總線來實現(xiàn)，能完成對多通道和多種參量的自動檢測。第六頁，共61頁。標準通用接口型結構

標準通用接口型測試系統(tǒng)中，所有模塊之間的接口都按照國際標準設計，具有組建方便、通用性好、適用性強、可擴展性和靈活性好等顯著優(yōu)點，應用極為普遍?？赏ㄟ^標準總線將各個臺式測試模塊連接起來，也可將有關插板部件模塊插入標準機箱擴展箱，即可非常方便地構成測試系統(tǒng)。專門接口型結構

專用接口型計算機測試系統(tǒng)由具有特定功能的模塊相互連接而成，是更專業(yè)、更大型、性能更優(yōu)異的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)采集速度、通道數(shù)、抗干擾能力及專用數(shù)據(jù)采集和分析處理軟件等性能指標都優(yōu)于標準通用接口型，他在航空、航天、軍事等領域應用較廣。例如，美國Nicolet公司生產(chǎn)的Odyssey型多通道采集記錄分析儀、Pacific公司生產(chǎn)的Pacific-6000型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就是在航天測控領域中應用較廣的兩種專用測試系統(tǒng)。第七頁，共61頁。閉環(huán)控制型結構

閉環(huán)控制型是指應用于閉環(huán)控制的測試系統(tǒng)，測試系統(tǒng)作為反饋環(huán)節(jié)，這種閉環(huán)控制系統(tǒng)通常稱為計算機測控系統(tǒng)，一般由實時數(shù)據(jù)采集、實時判斷決策和實時控制等組成。3、計算機測試系統(tǒng)的特點測試系統(tǒng)發(fā)展至今，大體經(jīng)歷了四代發(fā)展歷程，即模擬式、分立元件式、數(shù)字化式以及智能儀器（計算機核心的測試模式）。與傳統(tǒng)測試模式相比，計算機測試系統(tǒng)具有如下特點：高精度、高分辨率高速實時數(shù)據(jù)分析處理性能可靠、穩(wěn)定，維修方便數(shù)據(jù)輸出與存儲方便功能開放性自校準和自診斷功能第八頁，共61頁。8.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在計算機測試系統(tǒng)中，將模擬信號轉換為相對應的計算機可使用的數(shù)字信號的過程稱為數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)則是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，并由計算機進行存儲、處理、顯示或打印的過程。相應的系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多路模擬開關、采樣/保持器和A/D轉換器等部分組成：8.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在計算機測試系統(tǒng)中，將模擬信號轉換為相對應的計算機可使用的數(shù)字信號的過程稱為數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)則是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，并由計算機進行存儲、處理、顯示或打印的過程。相應的系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。第九頁，共61頁。8.2.1多路模擬開關常見的模擬開關有機電式和電子式兩大類。機電式主要包括各種電磁繼電器（如干簧繼電器等）主要用于大電流、高電壓、低速切換場所；電子多路開關由于是集成化無觸點開關，壽命長、體積小且干擾小，主要包括二極管、雙極型晶體管、場效應管等構成的開關，主要性能和特點如下：第十頁，共61頁。1、多路模擬開關的工作原理（1）工作原理開關元件—用于切換模擬信號的；驅動電路—按照控制指令，驅動開關元件完成通斷轉換的。第十一頁，共61頁。

工程應用中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要采用集成多路模擬開關，因此本節(jié)重點討論集成多路開關。

一般的模擬多路開關必須與地址計數(shù)器和譯碼器配合使用，才能在計算機的控制下分別選通各路模擬信號。集成多路開關將多路開關、計數(shù)器、譯碼器及控制電路集成在一塊芯片上，給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計帶來了很大方便。16路集成多路開關，模擬量輸入部分由16個漏極連在一起的場效應管開關做成，開關驅動部分包括一個四位計數(shù)器和一個四－十六線譯碼器，如圖所示：第十二頁，共61頁。工作原理：計算機送出四位二進制數(shù)，如要選擇第１路輸入信號，則把計數(shù)器置為0001狀態(tài)，經(jīng)四－十六譯碼器后，第1根線輸出高電平，場效應管T1導通，，選中第1路信號。如果要連續(xù)選通第1路到第3路的信號，可以在計數(shù)器加入計數(shù)脈沖，每加入一次脈沖，計數(shù)器的值加1，狀態(tài)依次變?yōu)?001，0010，0011。第十三頁，共61頁。2、集成多路模擬開關的應用

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，實際采樣點可能多達幾十個、甚至幾百個，而一片模擬多路開關的通道最多時有8路。以典型集成模擬開關CD4501進行介紹。（1）CD4501芯片結構及工作原理CD4501芯片的結構及管腳功能如圖第十四頁，共61頁。該型芯片采用16腳雙列直插式封裝，8通道單刀結構，允許雙向使用，即可用于多到一的切換輸出，也可用于一到多的輸出切換。CD4501由三根地址線A，B，C及控制線的狀態(tài)來選擇8路中的一路，（低電平），芯片使能，其真值表如表所示。第十五頁，共61頁。（1）多路模擬開關的通道擴展方法數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，實際采樣點通常較多，因此需要對通道進行擴展。測試應用中，通常將多個多路開關加以組合，構成多個通道，通道數(shù)一般為2n個。CD4501為8路模擬開關，如果采樣通道數(shù)超過8個，需要進行通道擴展，主要采用以下三種方法：將n片CD4501加以組合，用門電路（如或門、反相器等）組成地址譯碼器，產(chǎn)生n個選址信號（相當于片選信號，低電平有效），分別接各片CD4501的禁止端，即可把通道數(shù)擴展為8n個。將n片CD4501加以組合，采用集成的地址譯碼器產(chǎn)生n個選址信號。將n片CD4501加以組合，另外使用一片CD4501完成地址譯碼功能。第十六頁，共61頁。如圖所示為32路選1電路，從0~31，共32個通道第十七頁，共61頁。8.2.2采樣/保持電路采樣/保持電路（S/H）是數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分配系統(tǒng)中的重要組成部分，其基本功能是“凍結”時變信號的瞬時值，以確保信號A/D轉換時間內模擬信號基本保持不變，以確保轉換精度，而在A/D轉換結束后又能跟蹤輸入信號的變化。因此，采樣保持電路在保持階段相當于一個“模擬信號存儲器”。：第十八頁，共61頁。

采樣保持電路在原理上由一個開關和一個電容構成，電容用于存儲模擬電壓，開關用于轉換工作狀態(tài)，因此采樣保持電路本質上是一種具有信號輸入、信號輸出以及由外部指令控制的模擬門電路。1、工作原理第十九頁，共61頁。工作原理如下：

t1時刻前，控制信號為高電平，模擬開關K閉合，模擬輸入信號UI通過開關K加到電容CH上，使得電容CH端電壓UC跟隨模擬輸入信號UI的變化，這段時間為跟蹤期或采樣時間段。圖中t1前，t2-t3，t4-t5等時間段均為跟蹤期。t1時刻，控制信號為低電平，模擬開關K斷開，此時電容CH上的電壓UC保持模擬開關斷開瞬間的UI值不變并等待A/D轉換器轉換，這段時間為保持期。圖中t1-t2，t3-t4等時間段均為保持期。t2時刻保持結束，新一個跟蹤（采樣）時刻到來，控制信號重新為高電平，模擬開關K重新閉合，電容CH端電壓UC又跟隨模擬輸入信號UI的變化。采樣/保持過程配合A/D轉化過程進行變化，因此性能參數(shù)指標的匹配在數(shù)據(jù)采集過程中顯得尤為重要。。第二十頁，共61頁。采樣/保持電路是一種用邏輯電平控制其工作狀態(tài)的器件，具有兩個穩(wěn)定的工作狀態(tài)：跟蹤狀態(tài)。接收模擬輸入信號，并精確地跟蹤模擬輸入信號的變化，一直到接到保持指令為止。保持狀態(tài)。對接收到保持指令前一瞬間的模擬輸入信號進行保持。

采樣/保持電路是在“保持”命令發(fā)出的瞬間進行采樣，而在“跟蹤”命令發(fā)出時，采樣/保持電路跟蹤模擬輸入量，為下次采樣做準備。第二十一頁，共61頁。采樣/保持電路可以采用電子元器件來實現(xiàn)，實際構建的測試系統(tǒng)多數(shù)采用集成芯片。采樣/保持電路的基本結構有串聯(lián)型和反饋型。2、基本電路第二十二頁，共61頁。串聯(lián)型采樣/保持電路

串聯(lián)型采樣/保持電路如上圖a所示。途中A1和A2分別是輸入和輸出緩沖放大器，用以提高采樣/保持電路的輸入阻抗，減少輸出阻抗以便與前級和后級電路連接。

當開關K閉合時，采樣/保持器處于跟蹤狀態(tài)。由于A1是高增益放大器，其輸出電阻很小，模擬開關K的導通電阻很小，輸入信號通過A1對電容CH的充電速度很快，CH的電壓將跟蹤輸入電壓UI的變化，而A2也接成電壓跟隨器，具有較高的輸入電阻，電容CH上的電荷泄放比較慢。當Ｋ斷開時，采樣保持器從跟蹤狀態(tài)變?yōu)楸３譅铙w，CH沒有充放電回路，理想狀態(tài)下CH上的電壓與A2的輸出電壓一致并保持K斷開瞬間UI的最終值上。第二十三頁，共61頁。反饋型采樣/保持電路

反饋型采樣保持電路如圖b所示，輸出電壓UO反饋到輸入端，使A1和A2共同組成一個跟隨器。開關K1和K2關系互補，當K1閉合時，K2斷開；K2閉合時，K1斷開。當K1閉合，K2斷開時，兩塊運放A1和A2共同組成一個跟隨器，采樣／保持器工作于跟蹤狀態(tài)。當K1斷開，K2閉合時，采樣/保持電路工作與保持狀態(tài)。此時，保持電容CH的端電壓UC保持在K1斷開瞬間UI的值上，使UO與UI的值保持一致。在保持狀態(tài)，影響輸出電壓精度的因素是保持狀態(tài)前瞬間A1運放的失調電壓。所以，這種類型的采樣/保持電路的精度高于串聯(lián)型。第二十四頁，共61頁。3、采樣/保持電路的主要性能參數(shù)采樣/保持電路的主要性能參數(shù)如圖所示：捕捉時間TAC

捕捉時間TAC是指當采樣保持電路從保持狀態(tài)轉到跟蹤（采樣）狀態(tài)時，采樣/保持電路的輸出從保持狀態(tài)的值變化到當前的輸入值所需要的時間，如上圖所示。捕捉時間包括邏輯輸入開關的動作時間、保持電容的充電時間、放大器的設定時間等。第二十五頁，共61頁。孔徑時間TAP孔徑時間TAP是指保持命令發(fā)出后，直到模擬開關K完全斷開所需要的時間。采樣保持電路中，模擬開關從閉合到完全切斷需要一定的時間，當接收到保持指令時，采樣/保持電路的輸出并不保持在指令發(fā)出瞬間的輸入值上，而會跟著輸入變化一段時間。由于這段時間的存在，延遲了采樣時間，因此計算機控制A/D轉換器進行采樣的過程應考慮預留出該段時間。保持電壓的衰減率當采樣/保持器處于保持狀態(tài)時，由于保持電容CH泄漏電流的存在，使得保持電壓有一定衰減，下降值隨保持時間增大而增大，衰減速率用保持電壓的下降率來表示式中I—保持電容CH的漏電流。為了減小保持電壓衰減率，設計時應采用優(yōu)質電容CH。第二十六頁，共61頁。4、采樣/保持電路的應用采樣頻率的選擇測試系統(tǒng)中，對有限帶寬的模擬信號進行采樣，只有在采樣頻率至少2倍于信號最高頻率，才能保證不失真地恢復模擬信號，因此有：第二十七頁，共61頁。解：從題中可以看出，與和相比，可以忽略根據(jù)采樣頻率計算公式，有：實例分析：已知采樣/保持電路的捕捉時間孔徑時間，A/D轉換器的轉換時間（時鐘頻率為640kHz），計算系統(tǒng)可采集的最高輸入信號頻率。

測試系統(tǒng)所采用的采樣/保持電路大都集成在一塊集成芯片上，芯片內不包含保持電容，因此需要外接，容量大小根據(jù)用戶的需要選擇。一般來講，采樣頻率越高，保持電容越小，反之采樣頻率低，但要求精度較高時可選用較大的電容。典型采樣/保持集成芯片的選用第二十八頁，共61頁。采樣/保持集成芯片有以下三類：

通用芯片：AD583K，AD582，LF398（298，198）等；高速芯片：THS-0025，THC-0300等；高分辨率芯片，如SHA1144等。以AD582芯片為例進行介紹：AD582是美國AnalogDevices公司生產(chǎn)的通用型采樣/保持芯片（國產(chǎn)型號5G582）。它由一個高性能的運算放大器，低漏電阻的模擬開關和一個由結型場效應管集成的放大器組成。該芯片采用14腳雙列直插式封裝，其管腳及結構示意圖如圖所示。第二十九頁，共61頁。

應用中，腳1位同相輸入端，腳9為反相輸入端，保持電容CH接在腳6與腳8之間，腳11和腳12為邏輯控制器，腳3和腳4接直流調零電位器，腳10和腳5是正負電源，腳2，7，13和14為空腳（Nc）。下圖為AD582的常用電路。第三十頁，共61頁。AD582是反饋型采樣/保持芯片，保持電容接在運算放大器A2的輸出端（腳8）和反相輸入端（腳6）之間。該種接法增益為１，輸出不反相，可以實現(xiàn)以較小的電容獲得較高的采樣速率。當精度要求不高（±0.1%）而速度要求較高時，可選CH＝100pF，這樣捕捉實踐。當精度要求較高（±0.015%）時，為減小反饋的影響并減緩保持電壓的下降，應去CH＝1000pF。。第三十一頁，共61頁。8.2.3模數(shù)轉換器和數(shù)模轉換器

模/數(shù)轉換器是將模擬量轉換成數(shù)字量的器件，簡稱A/D轉換器或ADC（AnalogtoDigitalConverter），而數(shù)/模轉換器則是將數(shù)字量轉換成模擬量的器件，簡稱D/A轉換器或DAC（DigitaltoAnalogConverter），用于把微處理器輸出的數(shù)字信號轉換成電壓或電流等模擬信號。目前，A/D芯片或D/A芯片均以集成在芯片上，設計測試系統(tǒng)時，無需了解其內部電路的細節(jié)，重點在于掌握芯片的外部特性和使用方法。

1、模/數(shù)轉換器模/數(shù)轉換器的分類A/D轉換器的分類方法從“量化是一種比較過程”這一基本概念出發(fā)，從比較的角度可以分為兩種類型，直接比較型和間接比較型：第三十二頁，共61頁。直接比較型

將輸入的采樣模擬量直接與作為標準的基準電壓相比較，得到按數(shù)字編碼的離散量或直接得到數(shù)字量，主要包括連續(xù)比較、逐次比較等。這類轉換屬瞬時比較，速度較快，但抗干擾能力差。間接比較型

將輸入的采樣模擬量與基準電壓轉變成中間物理量，然后進行比較，然后將比較得到的時間（t）或頻率（f）進行數(shù)字編碼。這類轉換屬平均值響應，轉換速度慢，但抗干擾能力強，有雙斜式、脈沖調寬型、積分型、自動校準積分型等類型。第三十三頁，共61頁。A/D轉換器的主要技術指標A/D轉換器可以將聲、光、壓力以及溫度等隨時間連續(xù)變化的非電物理量經(jīng)傳感器轉換成的電信號采樣，轉換成具有一定精度的數(shù)字信號。A/D轉換器主要性能指標主要有以下幾個方面。分辨率

分辨率是指A/D轉換器所能分辨模擬輸入信號的最小變化量，通常用轉換器輸出數(shù)字量的位數(shù)來表示。設A/D轉換器的位數(shù)為n，滿量程電壓為FSR，則分辨率定義為第三十四頁，共61頁。

滿量程電壓為10V的12位A/D轉換器，則轉換器對模擬輸入電壓的分辨能力為2.44mV；如果滿量程5V的8位A/D轉換器，分辨能力為19.6mV。目前常用的A/D轉換器的位數(shù)一般有8位、10位、12位、14位及16位等。精度A/D轉換器的精度分為絕對精度和相對精度。（1）絕對精度

絕對精度定義為對應于輸出數(shù)據(jù)的實際模擬輸入電壓與理想模擬輸入電壓之差。絕對誤差一般在范圍內。絕對誤差包括增益誤差、偏移誤差、非線性誤差，也包括量化誤差。第三十五頁，共61頁。（2）相對精度

相對精度定義為絕對精度與滿量程電壓值之比的百分數(shù)。即

所謂相對就是相對于滿量程電壓值，因此分辨率很高的A/D轉換器，可能因為溫度飄移、線性不良等原因，并不一定具有很高的精度。

量程是指A/D轉換器所能轉換模擬信號的電壓范圍，如0V~5V，-5V~+5V，0V~10V，-10V~+10V。量程第三十六頁，共61頁。轉換速率是指能夠重復進行數(shù)據(jù)轉換的速度，即每秒鐘轉換的次數(shù)。轉換時間和轉換速率（1）轉換時間

轉換時間是指按照規(guī)定的精度將模擬信號轉換為數(shù)字信號并輸出所需要的時間。一般用微秒（μs）或毫秒（ms）來表示。通常轉換時間是根據(jù)模擬輸入電壓值來規(guī)定的，也有根據(jù)轉換器的位數(shù)來確定的，如逐次逼近型A/D型轉換器，轉換時間是恒定的。也有轉換器，其轉換時間與待轉換的信號的值有關。（2）轉換速率第三十七頁，共61頁。溫度系數(shù)和增益系數(shù)溫度系數(shù)和增益系數(shù)均表示A/D轉換器受環(huán)境溫度影響的程度，一般用每攝氏度溫度變化所產(chǎn)生的相對誤差作為指標，以ppm/oC為單位表示。A/D轉換器的工作原理逐次逼近式A/D轉換器

逐次逼近式A/D轉換是一個具有反饋回路的閉路系統(tǒng)。轉換器可劃分為比較環(huán)節(jié)、控制環(huán)節(jié)及比較標準（D/A轉換器）。其工作原理為：將待轉換的模擬輸入信號Vin與一個“推測”信號V1相比較，根據(jù)推測信號是大于還是小于輸入信號來決定減小還是增大該推測信號，以便向模擬輸入信號逼近。推測信號有D/A轉換器的輸出獲得，當推測信號與模擬輸入信號“相等”時，向D/A轉換器輸入的數(shù)字即為對應的模擬輸入的數(shù)字。第三十八頁，共61頁。第三十九頁，共61頁。雙積分法A/D轉換器

雙積分法A/D轉換器由電子開關、積分器、比較器和控制邏輯等部件組成，如圖8-12a所示。其工作原理是將未知電壓Vx轉換成時間值來間接測量的，所以雙積分法A/D轉換器也叫做T-V型A/D轉換器。A/D轉換過程為，開關先把Vx采樣輸入到積分器，積分器從零開始進行固定時間T的正向積分，時間T到后，開關將與Vx極性相反的基準電壓VREF輸入到積分器進行反相積分，到輸出為零伏時停止反相積分。第四十頁，共61頁。2、數(shù)模（D/A）轉換器D/A轉換器的工作原理D/A轉換器主要分為并行D/A轉換器和串行D/A轉換器，在基本組成上可分為四個部分：電阻網(wǎng)絡、模擬切換開關、基準電源和運算放大器。第四十一頁，共61頁。

并行D/A的位數(shù)與輸入數(shù)碼的位數(shù)相同，對應輸入數(shù)碼的每一位都設有信號輸入端，用以控制相應的模擬切換開關，把基準電壓UREF接到電阻網(wǎng)絡上，工作原理如圖所示：并行D/A轉換器工作原理第四十二頁，共61頁。

電阻網(wǎng)絡將基準電壓轉變?yōu)橄鄳碾娏骰螂妷?，在運算放大器的輸入端進行總加。放大器的輸出則反映輸入數(shù)碼的大小。

設輸入數(shù)字量：

則：

并行D/A轉換器中，最常用的電阻網(wǎng)絡為“T”形網(wǎng)絡。以12位T形網(wǎng)絡D/A轉換器原理來分析，如圖所示第四十三頁，共61頁。12位D/A轉換器由12個串聯(lián)分路開關、27個精密電阻和一個運算放大器組成。電阻網(wǎng)絡只用R及2R兩種規(guī)格的電阻。電阻網(wǎng)絡的輸出接至運算放大器，若反饋電阻Rf的值為3R，則總的輸出電壓UO為：第四十四頁，共61頁。串行D/A轉換器工作原理串行D/A轉換器應用于數(shù)字量以串行方式輸入的場合。串行D/A轉換器的工作節(jié)拍tC是和串行二進制數(shù)碼定時同步的，在時鐘同步下控制D/A轉換器一位接一位地工作。串行二進制脈沖轉換結束后，轉換器的模擬電壓輸出UO為第四十五頁，共61頁。D/A轉換器的主要性能指標D/A轉換器的主要性能指標主要包括：分辨率D/A轉換器分辨率定義為最小輸出電壓（對應的輸入數(shù)字量只有最低有效位為“1”）與最大輸出電壓（對應的輸入數(shù)字量所有有效位全為“1”）之比。如n位D/A轉換器，分辨率為。在實際應用中，分辨率的表示方法也用輸入數(shù)字量的位數(shù)來表示。非線性誤差與線性度D/A轉換器的非線性誤差定義為實際轉換特性曲線與理想特性曲線之間的最大偏差，并以該偏差相對于滿量程的百分數(shù)度量。第四十六頁，共61頁。建立時間建立時間反映D/A轉換從一個穩(wěn)態(tài)值向另一個穩(wěn)態(tài)值過渡的時間長短。不同型號的D/A轉換器的建立時間也不同，一般從幾個毫微秒到幾個微秒。若輸出為電流則建立時間相對較短，若輸出形式為電壓，則建立時間主要是輸出運算放大器所需要的響應時間。第四十七頁，共61頁。8.2.4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構成方式1、微型計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微型計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由傳感器、數(shù)據(jù)采集板卡、微型計算機及外設等組成，其中數(shù)據(jù)采集板卡包括信號調理模塊、采樣/保持器、A/D轉換器等模塊。采集系統(tǒng)構成如圖所示。1、微型計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微型計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由傳感器、數(shù)據(jù)采集板卡、微型計算機及外設等組成，其中數(shù)據(jù)采集板卡包括信號調理模塊、采樣/保持器、A/D轉換器等模塊。采集系統(tǒng)構成如圖所示。第四十八頁，共61頁。2、分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

分布式數(shù)據(jù)采集技術是以總線技術、現(xiàn)場總線技術、Ethernet網(wǎng)絡技術以及互聯(lián)網(wǎng)等為支撐的網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)采集技術，如圖所示：第四十九頁，共61頁。8.3自動測試系統(tǒng)

自動測試系統(tǒng)通常意義上講指采用計算機控制技術，能實現(xiàn)自動化測試的系統(tǒng)，能自動完成激勵、測量、數(shù)據(jù)處理并顯示或輸出結果。8.3.1自動測試系統(tǒng)的結構及特點

自動測試系統(tǒng)（ATS—AutomaticTestSystem）通常是以計算機為核心，通過程控指令的指揮，能自動完成預定測量任務而組合起來的測量儀器和其他設備的有機整體。自動測試系統(tǒng)包括五部分：第五十頁，共61頁。第五十一頁，共61頁。8.3.2自動測試系統(tǒng)的發(fā)展歷程

1、第一代自動測試系統(tǒng)

第一代自動測試系統(tǒng)以專用系統(tǒng)為主，系統(tǒng)的設計通常是針對某項具體任務。系統(tǒng)中，計算機與被測目標之間，計算機與測試儀器之間以及測試儀器之間的接口沒有標準化，系統(tǒng)結構如圖所示。1、第一代自動測試系統(tǒng)

第一代自動測試系統(tǒng)以專用系統(tǒng)為主，系統(tǒng)的設計通常是針對某項具體任務。系統(tǒng)中，計算機與被測目標之間，計算機與測試儀器之間以及測試儀器之間的接口沒有標準化，系統(tǒng)結構如圖所示。第五十二頁，共61頁。2、第二代自動測試系統(tǒng)

第二代自動測試系統(tǒng)的主要特點標準接口、標準總線，即采用標準通用的可程控測量儀器接口總線（IEEE488，IEEE538等）以及可程序控制的儀器和測控計算機（控制器）。第二代自動測試系統(tǒng)中，代表性的是IEEE488，CAMAC（IEEE538）標準接口系統(tǒng)。2、第二代自動測試系統(tǒng)

第二代自動測試系統(tǒng)的主要特點標準接口、標準總線，即采用標準通用的可程控測量儀器接口總線（IEEE488，