測(cè)試測(cè)量?jī)x器選擇的關(guān)鍵因素
測(cè)量要求
1. 靈敏度:可以檢測(cè)到的被測(cè)信號(hào)的最小變化;
2. 精度:測(cè)量值與一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)間的一致程度;
3. 分辨率:被觀察信號(hào)的最小部分;
4. 測(cè)量速度:最大采樣率;
5. 帶寬:被采樣信號(hào)的最高頻率信號(hào)分量;
6. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求; 所要測(cè)量的通道數(shù);
7. I/O數(shù):模擬和數(shù)字;
8. 觸發(fā):定時(shí)控制和開(kāi)關(guān)控制;
9. 抗干擾度:正常噪聲抑制比和其模擬抑制比;
10. 信號(hào)調(diào)節(jié); 隔離;
11. 網(wǎng)絡(luò)/總線協(xié)議的需求,例如以太網(wǎng)和IEEE—488(GPIB);
12. 顯示; 容易調(diào)定和使用;
13. 所收集數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析;
14. 大小、重量和可攜帶性;
15. 電源需求; 系統(tǒng)集成問(wèn)題;
16. 系統(tǒng)成本和每個(gè)通道的成本。
考慮這些因素并標(biāo)明你的需求以后,你就可以為你的應(yīng)用考慮正確的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
儀器結(jié)構(gòu)的選擇
測(cè)試設(shè)備結(jié)構(gòu)有四種主要類型:
1、獨(dú)立儀器。最精度最靈敏的獨(dú)立儀器是臺(tái)式儀器。它們是傳統(tǒng)的儀器加上許多新的改進(jìn)的性能,例如圖形顯示、按鍵選擇功能、菜單編程等。帶自備電源的可攜帶式數(shù)字多用表供現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,但一般來(lái)說(shuō),它沒(méi)有臺(tái)式儀器那樣的性能、靈敏度和精度。
2、計(jì)算機(jī)連接的儀器。它是獨(dú)立儀器的一個(gè)子集。當(dāng)測(cè)量的數(shù)量貨類型超過(guò)獨(dú)立儀器所能承受的能力時(shí),需要一個(gè)終端顯示器或者希望有靈活的軟件控制時(shí),就使用這類儀器。很多儀器提供獨(dú)立工作能力,也提供計(jì)算機(jī)控制模式,供復(fù)雜的測(cè)式和測(cè)量系統(tǒng)使用。將儀器與PC控制器連接起來(lái)的外部數(shù)據(jù)通信總線可以使用若干種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的一種。
3、分布式儀器。 當(dāng)前由一些生產(chǎn)廠商提供。這類測(cè)試系統(tǒng)包含一些獨(dú)立儀器,通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將它們連在一起。這種結(jié)構(gòu)由一些小型化儀器組成,原則上可以放在廠區(qū)中的任何地方,通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將完全處理后的信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)。很多儀器做到實(shí)驗(yàn)室測(cè)量等級(jí)的要求。因?yàn)樗鼈兾挥?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/測(cè)試">測(cè)試信號(hào)附近,電纜感應(yīng)噪聲減到最小,因而降低了測(cè)量誤差。分布式儀器網(wǎng)絡(luò)布局最大的優(yōu)點(diǎn)是消除了每一測(cè)試點(diǎn)到PC的電纜連接,簡(jiǎn)化了安裝。
在儀器的附近可以有一個(gè)小的本地顯示器,可以用來(lái)讀出數(shù)據(jù),查找故障。你也可以完全依靠控制計(jì)算機(jī)上的顯示器。分布式儀器使用的數(shù)據(jù)通信協(xié)議類似于計(jì)算機(jī)連接的儀器所使用的協(xié)議。
4、基于PC的測(cè)試儀器。這里最主要的屬性是測(cè)量速度和獲取大量數(shù)據(jù)的能力。有兩種基本配置。最常見(jiàn)的是模擬測(cè)試信號(hào)被連到一個(gè)PC插入板上,該板位于一個(gè)計(jì)算機(jī)總線插槽上,或者位于PC并行口上。另一種配置由許多裝在機(jī)箱中的板組成,裝在機(jī)架上的機(jī)箱與PC有相當(dāng)距離.機(jī)箱含有測(cè)量板多路復(fù)用板A/D變換板和信號(hào)調(diào)節(jié)板等,將完全處理后的數(shù)字信號(hào)與PC聯(lián)網(wǎng).機(jī)箱系統(tǒng)有效地將測(cè)量系統(tǒng)的規(guī)模擴(kuò)大,其通道數(shù)要比使用PC內(nèi)提供數(shù)個(gè)可用用的板插槽的規(guī)模大得多。
檢查參數(shù)
決定數(shù)字化儀器靈敏度的一個(gè)重要參數(shù)是分辯率和靈敏度,其中靈敏度等于量程被分辯率除.因此,對(duì)一個(gè)特定的儀器測(cè)量量程來(lái)說(shuō),分辯率愈大,靈敏度愈好。
采樣率(或測(cè)量速度)是另一個(gè)參數(shù),但這要以犧牲靈敏度為代價(jià)。
還要考慮所期望的儀器精度(被測(cè)值與一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的接近程度)。精度以幾種方式來(lái)表示,這決定于特定的儀器。但有代表性的是以百分比、PPM或位數(shù)來(lái)表示。臺(tái)式獨(dú)立儀器提供最高的精度、靈敏度和分辯率。它們適合作為校準(zhǔn)源用來(lái)傳遞標(biāo)準(zhǔn)。
評(píng)論