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由多路复用器引发的多通道模拟量采集结果偏差大的解决方法 - Part III



硬件: Multifunction DAQ (MIO)>>M Series>>USB-6259

问题:
我在使用NI的数据采集卡进行多通道数据采集,如果每次只对一个通道的信号进行采集,既每个任务只有一个被测物理通道,测量结果很理想;一旦一个采集任务中包含有多个通道,往往出现某些通道的测量值与真实值偏差很大,相邻通道间出现干扰,某个通道采集结果出现了另外一个通道的波形特征等现象,导致测量出错;并且采样速率越高,偏差越大。这个问题如何解决?


解答:
Part III:
 
6)使用外部电容,等效降低源阻抗(只适用直流信号)
12. 在板卡外部使用外接电容
参考场景1)中的案例,对Source0Source5Source6测量,采用AI0->AI5->AI6扫描序列,图6b显示,测量失败,Source5的测量受Source0影响严重,因为测量AI5时,MUX只在AI5停留11us,意味着的建立时间只有11us。如果没有Cext在这11us内,Source5直接对内部等效电容C充电/放电,由于Source5内阻很大,若11us内不能完成电压建立,则测量出错;如果使用外部电容,在Source5Source5GND间并联电容Cext,除了MUX接到AI5上的11us,其他989us的时间,Source5都在给Cext充电,当MUX再次接到AI5上,电容Cext上的能量用于放大器电压建立,会缩短建立时间,Source5的等效阻抗降低,测量性能得到极大改善,测量结果如图13所示。
13. Source0()Source5()Source6()同时测量,采样率1000DIFF
 
此方法也只适用于采样速率不高的场合,作用范围比改变Convert Rate的频率范围广,而且待测通道数越多,扫描序列越长,作用越明显。但只适用直流场合。
 
Note:
当测量较高的电压,通常使用电阻分压法将电压降到DAQ板卡量程内测了,很容易造成信号源输入阻抗高的应用场景;而且当使用板卡进行一些分压式传感器测量时(例如热电阻、汽车尾气传感器等电阻型传感器),都需要对分压电路电阻两端电压进行测量,此时信号阻抗通常都很大。此种情况下本文提出的方法对测量结果准确性的提高都有积极作用。


相关链接:

http://ae.natinst.com/public.nsf/allbydate/A6B924D09AD9CD88862578B800532B2F?OpenDocument&id=299
http://ae.natinst.com/public.nsf/web/searchinternal/b9bcdfd960c06b9186256a37007490cd?OpenDocument
http://digital.ni.com/public.nsf/websearch/73CB0FB296814E2286256FFD00028DDF?OpenDocument
http://digital.ni.com/public.nsf/websearch/65E7445DB1AA5DC586256A410058697B?OpenDocument
http://ae.natinst.com/public.nsf/web/searchinternal/2a6356ec1609cdfb8625738c004327ad?OpenDocument
http://digital.ni.com/public.nsf/websearch/CF83426BC3AC514A86256C10005A4771?OpenDocument


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报告日期: 08/31/2015
最近更新: 09/01/2015
文档编号: 70U5UNMX