数据采集技术试卷.docx

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1、1、数据采集系统追求的主耍技术指标有两个:一个是采样精度,另一个是_采样速度。2、-7对应的符号数值码是_1111_,对应的2的补码是_1001_。3、采用三片模拟多路开关AD7501构成一个具有24路输入通道的数据采集系统。已知AD75O1的漏电流为2nA,导通电阻为3000,设信号源内阻为100Oa,则漏电流引起的输出误差电压为_59.8_V.减小模拟多路开关漏电流的改进方法是_采用分级结合电路。图I4、图1是测量放大器芯片AD521与变压器耦合信号的连接图,请判断其使用是否正确?不正确5、同上题,若放大器的增益G=IO0,请确定外接电阻&=LkC。二、单项1、在多路微弱信号的数据采集系统

2、中,信号的流程顺序为().多路开关-测量放大器-采样/保持器-A/D转换器-微型计算机2、按照数据处理的性质划分,“对数据作傅里叶变换”属于(MB,二次处理3、为使采样输出信号不失真地代表输入模拟信号,采样频率人和输入模拟信号的最高频率工Im的关系是(MJ力丝九*4,在以下对测量放大器和通用运算放大器的描述中,哪项不正确?(C)A、通用运算放大器的失调电压和温漂系数较大,一般不宜直接用于放大微弱信号B、通用运算放大器的抗共模干扰能力低于测量放大器C、在强干扰、弱信号的环境中,可以用高精度、低漂移的运算放大器代替测量放大器使用D、测量放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、高稳定增益等特点,可以在微弱

3、信号检测系统中用作前置放大器5、采样保持器的作用是()。C、保证在A/D转换期间ADC输入模拟信号基本保持不变6、采样/保持器的孔径时间主要影响A/D转换的什么参数?(转换精度)7、ADC0809与8031单片机的中断方式接口电路中,转换结束后是由ADC0809的哪个管脚向8031发出一个脉冲提出中断请求?(EOO8、AD574A是一种高性能的12位A/D转换器,它是(逐次逼近)型A/D转换器9、若AD574A的管脚CE=I,CS=O,RC=0,Ao=1,模拟电压输入范围为01OV,则A/D转换时的分辨率CILSB)为(39.1)mVe10、MSP430F149单片机内部集成有12位A/D转换

4、器,若参考电压为3.3V,转换后数字量为800H,则对应的模拟输入电压为(1.65)V,三、综合题1、试用四片AD7501芯片设计一个数据采集传输系统,要求采用双端接法并能提供16条通道。请画出电路连接图CHO ()CH7 ( + )CH8 ()CH15 ( + )CHO (-)CH7 J)CH8 (-)CH15 (-)AD7501#lD4 (前8个通道)D3 (后8个通道)D2DlDO2、(14分)图2为测量放大器的屯路结构图,己知:/?,=/?-,=!0k&=凡=15kQ凡=30kFR11=500,请回答以下问题:(1)求此测量放大器的增益K=%。(6分)nl-n2(2)在弱信号、强干扰的

5、数据采集环境中,能否用高精度、低漂移的通用运算放大器(如C)P()7、AD517等)来替代测量放大器?请列举出三点原因。(8分)(2l0k30kI+5O()15k=82(2)不能原因如下:(a)为了提高抗共模干扰能力和抑制漂移的影响,通常要求运放的两个输入端等效直流电阻对称。这样,一则运放的输入阻抗由于受反馈电阻的影响不可能做得太高,因此不适合作为多点检测的前置放大器,因为信号源内阻不同时放大器增益也不同:二则调节放大器增益不方便,因为要保证运放两输入端电阻对称,必须在改变反馈量:(调节增益)的同时,也要相应调节另一端等效输入电阻。(2分)(b)通用运算放大器的抗共模干扰能力远低于测量放大器,

6、尤其对于交流共模信号,原因在于其无法接入输入保护电路:(2分)(c)测量放大器具有高共模抑制比、高输入阻抗、低温漂,对微小的差模信号很敏感,并适合于测量远距离传输过来的信号,因而十分适宜与传感器配合使用。3、(19分)根据工程需要,采用采样/保持器AD582和12位A/D转换器AD574A设计一个数据采集系统。己知:输入模拟信号的最高频率是2kHz,采样频率为5kHz;AD582的捕捉时间c=25s,孔径时间,AP=2OOns,保持电压器CH=IoOpF,漏电流ID=IoopA;AD574A的转换时间为fcoNv=35s,满量程电压为+10V。请回答以下问题,并给出具体的计算过程:(1)孔径误

7、差是否小于0.5LSB?(7分)(2)保持电压下降是否小于0.5LSB?(6分)(3)捕捉时间是否满足要求?(6分)(1)孔径误差为=210310200109=12.566mV而1FSR11Q0+5LSB=-x=-x=1.221mV22212所以孔径误差不小于0.5LSB。(2)保持电压下降值为l(X)10l(X)xl()35106=0.035mV所以保持电压下降小于05LSB。(3)捕捉时间必须满足TT/AC、S,AP4CONV-200l0-35106=164.8s而实际采样保持器的1ac=25ns,满足上式,所以满足要求。4、(8分)某智能温度测量仪的测温范围是-100e1500C,当要求分辨率为0.1C时,A/D转换器至少要选多少位的?请给出具体的分析过程。5、(10分)某智能压力控制系统中采用8位ADC,测量范围为O-I(X)N,在某一时刻仪表采样并经滤波和非线性校正后(即压力与数字量之间的关系己为线性)的数字量为E9H,问:(1)此时的实际压力是多少N(设测量压力ON对应ADC输出OOH,测量压力IooN对应ADC输出OFFH)?(6分)(2)该仪表的压力分辨率是多少N?(4分)(1)压力P与对应ADC输出数码D满足下式:3x0255所以,当D=E9H时:1P=xE9H=91.37(N)255(2)仪表的压力分辨率为FSR100-020.39(N)

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