為什么要進(jìn)行信號(hào)調(diào)理？

各種各樣的應(yīng)用都使用數(shù)據(jù)采集設(shè)備。在實(shí)驗(yàn)室，在現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，以及在生產(chǎn)車間，這些設(shè)備用作通用的測(cè)量工具，且很好地適用于測(cè)量電壓信號(hào)。然而，對(duì)于許多真實(shí)世界的應(yīng)用，您必須利用傳感器測(cè)量環(huán)境或結(jié)構(gòu)參數(shù)，例如溫度或振動(dòng)。這些傳感器反過來需要在數(shù)據(jù)采集設(shè)備有效且精確地測(cè)量信號(hào)之前進(jìn)行信號(hào)調(diào)理。信號(hào)調(diào)理提供了不同于孤立數(shù)據(jù)采集設(shè)備的獨(dú)特特性，因?yàn)樗岣吡藬?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能和測(cè)量質(zhì)量。

為了說明信號(hào)調(diào)理的必要性，考慮一個(gè)熱電偶的例子。為了精確地測(cè)量熱電偶信號(hào)，您必須提供放大、濾波、和冷端補(bǔ)償。放大是必需的因?yàn)樾盘?hào)的幅度較小，并且您必須將它放置在與熱電偶盡可能近的地方，從而提高信噪比。雖然放大有助于減少信號(hào)上的噪聲影響，您也必須提供濾波來去除來自于電線和其他電子設(shè)備的環(huán)境噪聲。冷端補(bǔ)償也是十分必要的，用來補(bǔ)償那些存在于熱電偶測(cè)量端和數(shù)據(jù)采集設(shè)備端之間的任何溫度差。信號(hào)調(diào)理的實(shí)效就是極大地提高精度，如圖2所示。圖表比較了25 °C時(shí)的熱電偶測(cè)量結(jié)果，一個(gè)是使用NI SCXI-1112熱電偶信號(hào)調(diào)理模塊，另一個(gè)是使用具有一個(gè)用于冷端補(bǔ)償?shù)臏囟葌鞲衅鞯男o終端連接頭模塊——SCB-68。SCXI-1112模塊達(dá)到0.3 °C的精度，而SCB-68的精度只有5.0°C。所以，SCXI-1112信號(hào)調(diào)理模塊使得熱電偶測(cè)量精度比相應(yīng)的終端模塊提高了10多倍，這正是源于預(yù)放大，低通濾波，和更為精確的溫度傳感器。

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