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如何利用信号调理将您的测量精度提高10倍
您所在的位置:产品介绍>数据采集对于许多真实世界的应用来说,您必须利用传感器测量环境或结构参数,例如温度或振动。反过来,这些传感器需要在数据采集设备有效且精确地测量信号之前进行信号调理。信号调理提供了不同于孤立数据采集设备的独特特性,因为它提高了数据采集系统的性能和测量精度。
目录:
  • 数据采集系统
  • 我如何才能提高数据采集系统的精度?
  • 我应该如何选择正确的数据采集系统?
  • SCXI – 高性能信号调理
  • SCC – 低价位单通道信号调理
  • SC系列 – 集成信号调理功能的数据采集设备
  • FieldPoint/Compact FieldPoint – 集成信号调理功能的分布式数据采集设备
数据采集系统
随着现代数据采集设备的速度和精度要求越来越高,因而很容易就忽视了对信号调理的需要。虽然插入式DAQ设备专门精确地测量电压信号,但是电压仅仅是许多现代测量和自动化应用所要的众多I/O类型中的一种。许多现有的数据采集系统也必须从那些检测物理、化学、或机械现象的传感器中测量信号。虽然其中一些此类的传感器,例如RTD和应变计,必须具有信号调理来返回任何测量,但是它们都需要调理才能返回精确的测量值。

虽然数据采集设备日益变得越来越复杂,但是数据采集的基本原理仍然相同——您必须连接到信号,应用必需的信号调理,对信号数字化,和显示数据。了解了这些,那么所有数据采集系统的三个重要的组件就是:
  • 信号调理(调理信号/传感器)
  • 数据采集设备(将调理的信号数字化)
  • 软件(用来分析,记录,和显示所得到的信号数据)

图1、数据采集系统构成
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我如何才能提高数据采集系统的精度?
各种各样的应用都使用数据采集设备。在实验室,在现场服务,以及在生产车间,这些设备用作通用的测量工具,且很好地适用于测量电压信号。然而,对于许多真实世界的应用,您必须利用传感器测量环境或结构参数,例如温度或振动。这些传感器反过来需要在数据采集设备有效且精确地测量信号之前进行信号调理。信号调理提供了不同于孤立数据采集设备的独特特性,因为它提高了数据采集系统的性能和测量质量。
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我应该如何选择正确的数据采集系统?
现有的数据采集系统设备和选择的数量使得选择合适组件的过程越来越复杂。但是这个过程是十分关键的,因为您所使用的组件的类型对您系统的总体性能和精度具有极大的影响。与此相关联的开发和首次测量的时间也会被极大地影响,而且在选择正确地数据采集系统的过程中,组件的选择是众多重要的抉择之一这个事实也迅速变得显而易见。

在您的数据采集系统中有九个必需考虑的方面,来帮助您充分利用基于计算机数据采集的最新发展:信号类型的广度, 连接性, 扩展性, 集成性, 封装性, 软件, 隔离, 校准, 开关, 带宽。
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表2、信号调理硬件选型指南
SCXI -高性能信号调理
SCXI是一个用于基于PC仪器技术应用的信号调理和数据采集系统。一个SCXI系统包括一个屏蔽的机箱,其中容纳了完成各种信号调理功能的信号调理输入和输出模块的组合。您可以将许多不同类型的转换器,包括热电偶,直接连接至SCXI模块。SCXI系统可以是一个高性能的USB即插即用数据采集系统。SCXI系统也可以作为一个前端的信号调理系统,用于PCI、PXI、或PCMCIA数据采集设备。

SCC-低价位单通道信号调理
SCC是一种便携式模块化信号调理系统,可用于和M系列、E系列,以及B系列多功能数据采集设备共同使用。SCC产品包含各种模拟输入和数字I/O信号。利用这种模块化设计,您可以选择在每个通道进行调理。SCC提供自定义的连接选择,以匹配您的传感器或者信号连接类型。SCC较小的体积对于和PCMCIA DAQCard以及DAQPad一起用于便携式应用十分完美,同时也适用于机架安装式或台式应用。

SC系列 – 集成信号调理功能的数据采
NI SC系列数据采集(DAQ)设备通过将特定测量的信号调理集成至一个16位的PXI数据采集设备,从而将测量性能进行了扩展。利用信号调理和数据采集功能的紧密结合,SC系列设备以比领先的解决方案(例如SCXI DAQ系统)更低的单通道成本提供了高性能的特定传感器的测量,以用于低通道或中通道数场合。

FieldPoint/Compact FieldPoint – 集成信号调理功能的分布式数据采集
NI FieldPoint和Compact FieldPoint是模块化嵌入式控制和分布式I/O系统,用于需要工业级硬件和简便的安装及配置的测量、控制和数据记录应用。Compact FieldPoint和FieldPoint提供内置的信号调理用于直接连接至传感器和激励器,具有连接热电偶、RTD、应变计、4-20mA信号、高电压源、和许多其他信号的模块。FieldPoint和Compact FieldPoint通过在特定的嵌入式处理器运行LabVIEW 实时操作系统来提供嵌入式控制。FieldPoint可以通过各种工业总线(以太网、串行、CAN、和FOUNDATION Fieldbus)连接至PC。Compact FieldPoint则设计成可以工作在那些存在电磁噪声、较大温度范围,以及高冲击和振动的恶劣环境中。

什么是即测即用(Measurement-Ready)的数据采集系统?

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