如何能够使我的模拟输出的解析度最大化？

硬件: Multifunction DAQ (MIO)

问题: 如何能够使我的模拟输出的解析度最大化？

解答: 模拟输入和输出:

对于模拟输入,一个重要的考虑因素是如何使信号完全匹配整个模数转换器(ADC)的输入范围. 类似的, 模拟输出时对于(DAC)也有同样的考虑. 在进行模拟输入时, 信号匹配输入范围是通过板载放大器将信号放大到ADC的全部输入范围来实现的. 一旦信号被数字化了,再由NI-DAQ驱动将信号缩回到原来范围. 模拟输出时的概念是类似的,但是实现过程不同. 反过来,你可能期望首先将信号缩放到DAC的满量程, 转换成模拟量, 然后利用模拟电路将信号缩减到原来的范围.然而, NI DAQ 板卡没有衰减的模拟电路, 所以这需要在外部实现.

提高模拟输出解析度的一种简单方式是增加你的码字宽度 .在DAQ板卡的整个范围内总共有2^解析度比特数 个解析步 对于一个12 比特的范围为-10 到+10伏特的DAQ 板卡, 最小步长或者码字宽度是20 伏特/ 4096 步= 0.00488281 V. 利用这个等式, 很明显如果将范围减半 (0 to 10 volts)可以将解析度提高两倍.

National Instruments 的M系列DAQ卡如何提供模拟输出解析度

E系列的 板卡提供两个输出范围- 双极性的(+/- 10 V) 和单极性(0 到10 V). 另一方面,一些M系列DAQ 卡提供可编程的范围,可以改变分辨比特分布的范围, 因此可以得到更好的输出解析度. M系列板卡也可以编程设置直流偏置. 例如, 如果你想输出一个0 到2 V之间变化的信号, 可以将电压输出范围设置为-1 到 1 V 同时有+1V 的直流偏置.

使用外部电压参考:

在没有外部电路的情况下，最大化模拟输出信号解析度的最好方法是使用一个外部参考给 DAC. 板卡在通常情况下使用内部的10v 参考给双极性模式(-10 to 10 volts) 和单极性模式(0 to 10 volts). 如果你的信号正好匹配, 那么使用内部的参考则正好. 然而, 如果你的信号比板卡的正常范围小很多, 你就不能完全利用板卡的解析度. 你可以使用板卡的EXTREF引脚来连接自己的参考电压(检查板卡的使用手册确认是否有EXTREF 引脚). DAC 将使用你提供的参考电压来进行数模转换. 这样你就可以有效的将DAC的范围匹配你的信号电压输入范围.

需要指出的是如果外部的参考电压有偏移, 将影响数模转换的精度. 例如, 如果你的参考电压有+/- 1%的偏移,你 读取到的信号也将有 +/- 1%的偏移. 如果5 v参考实际是5.05 v, 那么本来是1 Volt 的信号将实际是1.01 v,2 v 信号将变成2.02 v. 显然这将损害DAC的解析精度, 所以您必须尽可能的使用精确的外部参考源.

附加注释:

由于大部分E系列板卡有两个模拟输出, 你可以将其中一路输出连接到EXTREF上. 第一个通道将使用内部参考信号产生，而第二个通道将使用第一个通道的输出作为参考. 更多详细信息, 请参考下面连接的LabVIEW例程 .

如果你需要一个-10 to 0 的电压, 你可以连接一个-10 v 的信号到EXTREF 引脚,同时将板卡配置成0 to 10 v 范围. 当你尝试输出一个0 到10 v的正电压时, 你的板卡实际输出的是一个-10 到0 v 的负电压.

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报告日期: 03/08/2002
最近更新: 02/18/2008
文档编号: 2J7CT7QG