数据采集DAQ参数详解采样率分辨率更新速率输入阻抗

DAQ参数详解(1) 先进测控之家

1. 采样率（Sample Rate）

AD（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，每秒得到的样点数称为采样率。要想从采样得到的数据恢复出真实信号，至少在被测信号的每个周期采样到两个点，即采样率不低于被测信号频率的两倍。通常，采样率设置为被测信号频率的3~5倍以上。分辨率则表明AD对细微电压变化的灵敏程度，即使得AD输出数字量变化的最小电压变化量。通常以输出二进制或十进制数字的位数表示分辨率的高低，位数越多，对输入信号的分辨能力就越高。举个例子，假设输入模拟电压的变化范围为0～5 V，则输出8位二进制数可以分辨的最小模拟电压为；而输出12位二进制数可以分辨的最小模拟电压为。称8位AD模块的分辨率为8，12位AD模块的分辨率为12。 2. 更新速率（Update Rate）

DA（数模转换器）将数字信号转换为模拟信号，每秒完成的转换数目为更新速率（Update Rate）。 3. 分辨率（Resolution） 由于数字量是不连续的，当数字增加时，模拟量为阶梯波电压，如图所示。阶梯波每一级增量对应于输入数字的最低数位1。把阶梯波每一级增量与最大模拟量的比值称为分辨率。分辨率=1/(2n-1) 。例如，4位DAC，其分辨率为11。 ??6.67B?115 通常，在工程中，直接以DAC能转换的二进制位数表示分辨率。如8位DAC，称其分辨率为8。

4. 输入阻抗（Input Impedance）与输出阻抗（Output Impedance）

电路的输入阻抗指电路从输入功率源方向“看进”电路时所等效的阻抗，电路的输出阻抗值从负载端看进电路的阻抗。输入阻抗和输出阻抗是电路的戴维南等效，得到的等效电路能与原电路对外产生相同的响应效果。

如上图所示的简单功率输入输出电路模型，ZS是负载端看进电路的阻抗，为电路的输出阻抗；而ZL是功率输入端看进去的阻抗，为输入阻抗。 AD的输入阻抗即AD模块连接被测信号时，从被测信号源方向“看进”AD模块时所等效的阻抗。AD的输入阻抗越高越好。DA的输出阻抗为从后级电路看DA模块时DA模块的等效阻抗。DA的输出阻抗越低越好。 5. 输入耦合方式（Input Coupling）

AD的输入耦合方式指AD模块和被测信号源的连接方式，DA的输出耦合方式指DA模块与后级电路的连接方式。常见的有直接耦合（Direct Coupling，DC），电容耦合（Capacitive Coupling），等等。如果AD模块通过导线直接连接被测信号源，或者DA模块使用导线直接连接后级电路，则称之为直接耦合。 (作者：先进测控之家)