被扫描的通道上发现了同样的信号，尤其当没有信号接入的时候

硬件: Multifunction DAQ (MIO)

问题:
当扫描多个通道时，我扫描了一些未连接信号的通道。我注意到我常常从这些通道读到与先前通道同样的信号。为什么会出现这样的情况呢？为什么我从未连接信号的通道上读到的电压不是0V？为什么这个电压会改变？

解答:
以上所有的问题都可以归结为一个关键词“未连接信号的通道”。换句话说，在前述情况中，有一些输入通道为浮动状态。一种常见的误解是如果板卡上的放大器输入没有连接信号表明没有信号需要测量，所以应该读到0伏。可是，这种观点是不对的。

为什么呢?

在A/D转换器(ADC)和实际输入通道之间存在一个放大器，一些采样保持电路和一个模拟的多路选择器。当使用一些像SCXI的附件时，会有更多的放大器，多路选择器等等。尽管模拟多路选择器可以切换模拟信号，但它并不是一个理想的导体；相反，它应该被认为是一个“半导体”。所有半导体器件固有一个很小的电容，即寄生电容。

当多路选择器从一个通道切换到另一个通道时，这个电容必然会充电或放电到一个新的电平。由于寄生电容非常小，所以充放电时间不会很长。

当模拟多路选择器从一个通道切换到一个未连接信号的通道时，会有问题产生。寄生电容会仍然充电并保持先前通道的电平。未连接信号的通道并没有给电容提供一个可以放电的地回路，所以电容会保持先前通道已充好的电荷。采样保持电路会对通道电压进行采样，然后由ADC进行转换，但是该通道上的电压是因寄生电容充电而产生的的电压。所以，您将读到一个与前次非常相近的电压值而不是0V。当扫描多个通道时，这种情况被称为重像电压 或 影子电压。

由于您从一个未连接信号通道切换到另一个未连接信号通道，不同数量的注入电流会导致充电电荷有轻微增加。如果您连续对一个未连接信号的通道进行采样，您将读到一个近似于电源电压的数值。

您应该避免对一个未连接信号的通道进行采样。如果您从一个未连接信号的通道进行采样并由此导致放大器饱和，读取下个信号时(可能是您想读取的信号)需要更多时间等待放大器从饱和状态恢复为放大状态。有时，这将使得您想测量信号的输入通道设置时间不足，由此导致读到错误的数据。通过把输入通道的同相反相端短接可以很简单的把通道接地而不是让它呈浮动状态。

总之，除非为了测试目的，要避免从未连接信号(信号以地为参考)的通道读取数据。 对未连接信号的通道进行采样不会危害到您的板卡，但是会导致您读到错误的数据。

如果您不想在输入端见到一个浮动的信号，您最好把它们接地或者接一个上拉或下拉电阻。

相关链接:
Developer Zone Tutorial: Is Your Data Inaccurate Because of Instrumentation Amplifier Settling Time?
KnowledgeBase 28MF7JQO: Troubleshooting Unexpected Voltages or Crosstalk in Analog Input Channels

附件:





报告日期: 12/26/2006
最近更新: 12/07/2007
文档编号: 0HH79DRV