嵌入式实验手册-完整 3

1、实 验 手 册实验1 传感器认知与测试实验1.1实验目的了解和熟悉差动变压器式位移传感器的工作原理及其技术指标。1.2实验要求1、 了解FT81位移传感器的工作原理与特性；2、 测量并记录位移传感器的移动距离与输出电压；3、 画出UoX曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点。1.3实验原理1.3.1基本原理传感器的结构原理如图5-1所示。其中由三个固定绕组和一个活动铁心，而固定绕组的布置形式有两种：图5-1（a）是将初级绕组绕在中间，每个次级绕组分别绕在两端；图5-1（b）是将初级绕组绕在两个磁极绕组的外面。他们的电路原理图均可由图5-1（c）表示。图1-1 差动变压器式

2、位移传感器（a）初级绕组在中间；（b）初级绕组在外面；（c）电路原理图当初级绕组通以交流电时，两个次级绕组均有感应电动势产生。现将两个次级绕组引线的首端分别引出，两个末端接在一起。当铁心置于两个次级绕组中间时对称位置时，则两个次级绕组（W1，W2）所产生的感应电动势之差为零。如果铁心向第一次级绕组W1方向移动，则W1的感应电动势增加，而W2的感应电动势相应地减小，它们的瞬时值方向相同，但大小不同，其差值就是传感器的输出，并且动铁心位移方向不同，还有不同的极性的显示。传感器的输出电势 （51）式中，U1 W1的感应电动势； U2 W2的感应电动势。如果铁心向W2移动时，则有 （52）1.3.2测

3、量电路图5-2所示差动变压器式位移传感器的测量电路。这是属于半波解调测量电路。在其初级绕组W0上不需加400Hz的激磁电压，并要求其幅值及频率恒稳不变，否则将引入测量误差。图1-2 半波解调测量电路另一种测量电路为全波解调电路，并且还包括了提供初级绕组激磁电压，如图5-3所示。图1-3 全波解调测量电路1.3.3FT81位移传感器FT81位移传感器是采用差动变压器(LVDT)原理，传感器内的专用电路产生音频电压为LVDT励磁，同时将LVDT的二次电压解调、滤波成与位移量成线性关系的直流缓变信号后输出。用户使用时只需提供直流稳定电压, 即可获得直流电压输出。如图5-4所示为FT81位移传感器外形

4、与接线图。图1-4 FT81位移传感器外形与接线图u 主要技术条件： 供电电压： 直流612 V环境温度： 0+60温度系数： 零点 0.008 量程 0.02纹波系数： 30 mV(r.m.s.)引出电缆： SBVPV/4x0.3 屏蔽电缆23米 最大外径6.5 mm1.4实验步骤1) 按如图5-6所以连接电源，电源选择直流6-12V；2) 将位移传感器输出端连接至万用表电压档；3) 测量方法：如图5-5示用两把尺子推动传感器的可移动芯，测量可移动芯的长度X 图1-5 测量方法图示（黑色粗线为尺子）4) 寻找零点：将位移传感器的可移动芯从最外缓慢推移到顶，观察万用表读数，记录当输出电压为零的

5、点，用直尺测量可移动芯的长度X，即传感器位移为零的点；5) 测量位移与输出电压将传感器的可移动芯由外往内缓慢的推动，一次测量不同点的位移与输出电压，并将结果记录在表格中。多次重复步骤(3)、(4);6) 作出UoX曲线，并运用最小二乘法分析实验结果，计算传感器的拟合系数。1.5实验结果1、FT81位移传感器实验结果X= a U+b a= b= 组别位移X(mm)Uo(V)组别位移X(mm)Uo(V)1112123134145156167178189191020实验2 实验板认识2.1 实验板介绍网络测控的实验二、三、四在如图2-1所示的多功能信号调理实验板上完成。该实验板包括了放大部分，滤波部

6、分及数据采集部分三大部分功能。其中放大部分由同相放大、反相放大、多级放大及仪用放大四部分组成；滤波部分由低通滤波、高通滤波、带通滤波及带阻滤波四部分组成，并且该滤波部分还包括了信号源的产生及信号的叠加，送给下一级滤波电路进行滤波；数据采集部分包括了数字量输入、数字量输出、模拟量输入及模拟量输出。实验板实物图及主要导线的连接如图2-1所示：滤波部分的12VGND从左至右依次为-12V，GND，+12V从左至右依次为GND，+5V信号源与信号叠加部分的12VGND连接数据采集卡，左负右正AO部分的正输出端AO部分的负输出端，即5VGND开关统一为：向右断开，向左闭合连接数据采集卡左正右负连接数据采

7、集卡上负下正三个灯从左至右依次为-12V，+12V，+5V的灯图2-1 多功能信号调理实验板2.2 电源、信号发生器和示波器的使用1）电源使用：见附录Ø 电源的结构及面板认识Ø 电源的输出及调节Ø 电源使用注意事项2）示波器使用：见附录Ø 示波器的结构及面板认识Ø 示波器的调节Ø 示波器的使用注意事项3）信号发生器的使用：见附录Ø 信号发生器的结构及面板认识Ø 信号发生器的输出及复制频率波形的调节Ø 信号发生器的使用注意事项2.3 实验板的电源连接实验板电源需要+12V，-12V，+5V，学生电源有一个固

8、定的+5V输出，以及两个可调的正电源输出端，因此可按如下步骤进行电源连接：1）将电源上的控制开关分别设置为按下和弹起，即设置两个可调电源为串联方式（SERIES），如图1-3所示：图2-2 电源串联方式若接中间为地，则上下两端的电压为+12V和-12V，如图1-3所示：图2-3 电源连接图2）接电源到实验板上：将学生电源关闭，将实验板上的电源开关设为关闭状态，即开关拨向右边，按如下图1-4所示连接电源：图2-4 电源连接示意图3）打开学生电源：按下“POWER”键，给学生电源供电，此时只有最右边的“CH3”通道输出“+5”的电压，CH1和CH2通道没有输出；再按下“OUTPUT”键，CH1，C

9、H2会输出相应设置的电压。4）检测实验板电源：用万用表测量实验板上各电源端与地端的电源是否正确，若有错误，请重复上述步骤，不要打开实验板上电源的开关，以免损坏实验板上其它器件。若检查正确，依次打开电源开关，若对应的电源指示灯亮，关闭实验板上的电源开关，进行下一步实验。注意：l 在下面的实验中，电源连线不变；l 在每一个实验结束时，关闭电源开关，再进行下一个实验；l 在下面的实验中，若要查找对应端子的地线如图1-1中所示实验板中所示；28实验3 信号放大实验3.1 实验目的学习放大器的工作原理及其技术指标，熟悉常用的几种放大器的设计和使用。3.2 实验要求1、设计同相放大器，观察信号变化。2、设

10、计反相放大器，观察信号变化。3、设计多级放大器，观察信号变化。4、设计仪用放大器，观察信号变化。3.3 实验原理3.3.1 放大部分实物图：同相放大输入端反相放大输入端多级放大输入端同相放大输出端反相放大输出端多级放大输出端仪用放大输出端仪用放大输入端图2-1 放大部分实物图3.3.2 实验原理1、同相放大：图2-2同相放大原理图同相放大器具有较大的输入阻抗。其原理图如上图所示，理想增益为：本实验中选取R1为1K，Rf为5K可调电阻。这样，可算得该同相放大电路的放大增益为16倍。2、反相放大图2-3单级反相放大原理图反相放大器的基本电路图如上图所示，理想状态下，反相放大器是一个比例放大器，闭环

11、增益为：本实验中选取R1为1K，Rf为5K可调电阻。这样，可算得该反相放大电路的放大增益为：接近05倍。3、多级放大图2-4多级放大原理图多级放大器的基本电路图如上图所示，理想增益为： 通常R2，R3和R4为给定值，R1用可变电阻代替，调节R1的值，即可改变电压增益。本实验中选取R2，R3和R4均为1K，选取R1为总阻值是200的电位器。可算得，本实验板中多级放大的增益范围为：111倍。4、仪用放大图2-5仪用放大原理图本实验板的仪用放大部分采用的是精密仪表放大器AD620芯片。输入信号接入的是由一组贴在有机玻璃上的应变片构成，其中一片是横着贴，起到温度补偿的作用，另一片是竖着贴，是在有压力作

12、用时真正产生形变而使电桥不平衡，产生压差的信号源，这两个应变片的总阻值均为1K。AD620的基本特点是精确度高、使用简易、低噪声，并且只需一个电阻即可设定增益范围11000倍。AD620的放大增益关系式为：Af = 1 + 49.4K / AMP其中Af为放大倍数，AMP为该增益对应的电阻值。3.4 实验步骤注意事项：信号发生器和示波器的红色为正端，黑色为负端；实验板的正负端在板子上已注明。仪用放大的输入是接入由应变片构成的电桥电路，然后通过仪用放大电路对信号进行放大。3.4.1 同相放大1） 电源选择：闭合实验板中电源部分三个开关中的左边和中间开关即可，即选择+12V，-12V电源；2） 设

13、置输入信号：用信号发生器产生任意频率和幅度的正弦信号（由于实验限制，幅值不能过大，否则会出现失真现象）；信号发生器基本用法：波形设置：常用波形的选择：按下信号发生器【shift】键后再按下波形键，可以选择正弦波、方波、三角波、升锯齿波、脉冲波五种常用波形。同时波形显示区显示相应的波形符号。例如：选择方波，按键顺序如下：【shift】【方波】调节信号幅度：按【幅度】键，显示出当前幅度值。可用数据键或调节旋钮输入幅度值，这时仪器输出端口即有该幅度的信号输出。例如：设定幅度值峰峰值4.6V，按键顺序如下：【幅度】【4】【】【6】【Vpp】 （可以用调节旋钮输入）对于“正弦”、“方波”、“三角”、“升

14、锯齿”和“降锯齿”波形，幅度值的输入和显示有三种格式：峰峰值Vp-p、有效值Vrms和dBm值，可以用不同的单位输入。对于其它波形只能输入和显示峰峰值Vp-p或直流数值（直流数值也用单位Vpp和mVpp输入）。调节信号频率：频率设定：按【频率】键，显示出当前频率值。可用数据键或调节旋钮输入频率值，这时仪器输出端口即有该频率的信号输出。例如：设定频率值5.8kHz，按键顺序如下：【频率】【5】【】【8】【kHz】 （可以用调节旋钮输入）或者：【频率】【5】【8】【0】【0】【Hz】 （可以用调节旋钮输入）显示区都显示5.80000000 kHz。周期设定：信号的频率也可以用周期值的形式进行显示和

15、输入。如果当前显示为频率，再按【频率/周期】键，显示出当前周期值，可用数据键或调节旋钮输入周期值。例如：设定周期值10ms，按键顺序如下：【周期】【1】【0】【ms】 （可以用调节旋钮输入）如果当前显示为周期，再按【频率/周期】键，可以显示出当前频率值；如果当前显示的既不是频率也不是周期，按【频率/周期】键，显示出当前点频频率值。3）将信号发生器输出的信号输入实验板上：信号发生器输出端的正负端分别接实验板的“1_ P1”端及GND端，接线图如图2-1所示；4）观察输出波形：将图2-1中“同相放大输出端”接入示波器的CH1或CH2通道：1_R3接到示波器的红表笔上，OUT_GND接到黑表笔上，观

16、察图形，调节滑动变阻器，观察示波器上图形的变化情况，任意读取6组数据，填入表格中；5）比较相位变化：将输入端接入示波器的CH1通道，将输出接入示波器的CH2通道（可以调换输入输出接入示波器的通道），观察输入输出波形相位的变化情况。任意画一组输入输出波形图填入实验结果表中。3.4.2 反相放大1） 电源选择：闭合实验板中电源部分三个开关中的左边和中间开关即可，即选择+12V，-12V电源；2） 设置输入信号：用信号发生器产生任意频率和幅度的正弦信号，设置方式如同相放大实验中步骤4所示；3）将输出的信号输入实验板上：信号发生器输出端的正负端分别接实验板的“2_P1”端及GND端，接线图如图2-1所

17、示；4）观察输出波形：将输出端接入示波器进行观察，调节滑动变阻器，观察示波器上图形的变化情况，任意读取6组数据，并测量相应的滑动变阻器数值，填入表格中；5）比较相位变化：将输入输出同时接入示波器，观察输入输出波形相位的变化情况。任意画一组输入输出波形图。3.4.3 多级放大1） 电源选择：闭合实验板中电源部分三个开关中的左边和中间开关即可，即选择+12V，-12V电源。2） 设置输入信号：用信号发生器产生任意频率和幅度的正弦信号，设置方式如同相放大实验中步骤4所示注意：输入信号经放大后的-峰峰值不能超过24V，否则会出现输出图像失真的现象。3）将输出的信号输入实验板上：信号发生器输出端的正负端

18、分别接实验板的“3_P1”端及“3_P2”端，接线图如图2-1所示。4）观察输出波形：将输出端接入示波器进行观察，调节滑动变阻器，观察示波器上图形的变化情况，任意读取6组数据，并测量相应的滑动变阻器数值，填入表格中。5）比较相位变化：将输入输出同时接入示波器，观察输入输出波形相位的变化情况。任意画一组输入输出波形图。3.4.4 仪用放大1）电源选择：只需要闭合三个开关中的右边开关即可，即选择+5V电源；2）输入信号来源：每个应变片引出两条输出线，将其中一个应变片的2条输出线接到图2-1中“仪用放大输入端”BSGB1（BSGB1不分正负），将另一个应变片的2条输出线接到BSGB2（BSGB2不分

19、正负）；3） 电路调节：电路中一共有四个电阻，作用分别是： Rf1,Rf2：调节电桥平衡 ZER02：调节偏置电压 AMP2：调节放大倍数调节电桥平衡：如下图2-6示用万用表的红黑端子测量电桥对称两端的电压（红黑表笔可以反过来测量，只是正负不同而已），注意万用表调到mV档上，如果不为0，则说明电桥不平衡，此时调节电阻Rf1和Rf2, 使这两点的电压等于0mV，从而使电桥平衡；图2-6 仪用放大输入端4）检测基准电压：用万用表测量图2-1中“仪用放大输出端”OUT及OUT_5VGND，在没有任何压力的情况下，输出在1.5V左右为较好输出。注意：若输出效果不明显，调节偏置电压和放大倍数，具体做法是

20、： 调节偏置电压：测量AD620的4，5管脚的电压，为1.5V左右时最后的实验效果比较好。调节放大倍数：测量图2-1中“仪用放大输出端”OUT及OUT_5VGND，调节电阻ZER02，改变放大倍数。5）观察输出：用万用表测量图2-1中“仪用放大输出端”OUT及OUT_5VGND，用力压有机玻璃，观察万用表上电压输出的变化范围，并记录当前Rf时的最大输出电压，并计算当前Rf时的放大倍数，填入表格。注意：若输出增量的变化范围一般可达到1V左右，即输出量在1.5V2.5V之间，若增量的变化范围没有那么大，增加放大倍数可以提高输出范围。3.5实验结果：1、同相放大频率f=_ R1=1K 组别Ui(V)

21、Uo(V)Af=Uo/Ui123456输入输出波形2、反相放大频率f=_ R1=1K 组别Ui(V)Uo(V)Af=Uo/Ui123456输入输出波形3、多级放大频率f=_ R2=1K、R3=1K、R4=1K组别U1(V)Uo(V)Af=Uo/Ui123456输入输出波形4、仪用放大组别AMPAf123456注意：测量AMP时，是测量如图2-1所示方向时的AMP2电阻的左边和中间脚。实验4 信号滤波实验3.1 实验目的学习低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的工作原理及其技术指标，熟悉产生一定频率信号的RC正弦波振荡电路和信号叠加电路3.2 实验要求1、设计RC振荡电路，分别产生50

22、Hz，1KHz和200Hz的信号；2、对1中产生的信号进行叠加；3、设计低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。3.3 实验原理3.3.1 RC正弦波振荡电路电路由放大电路和选频网络组成，如图3-1所示。放大电路是由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路。RC正弦波电路的原理图如图3-2所示：图3-1 电路组成图3-2 RC正弦波电路原理图50Hz正弦波信号的输出端1KHz正弦波信号的输出端200Hz正弦波信号的输出端调节50Hz正弦波信号的起振电阻调节1KHz正弦波信号的起振电阻调节200Hz正弦波信号的起振电阻图3-3 信号源部分实物图注：在本实验中简单地说，RC桥式振荡电路的起振

23、条件为：Au=1+(Rf1+Rf2)/R1>=3，再推出：Rf1+Rf2>=2R1。其中R1取2K，Rf2=3K，Rf1选择2K可调电阻；所以Rf1调到1K多时，振荡产生的波形最好。3.3.2 信号叠加电路由上一小节的RC正弦波振荡电路产生三个频率的正弦波信号，分别为50Hz，1KHz和200Hz。通过加法电路进行信号的叠加，从而给下一级滤波部分提供信号源。信号叠加的原理图如图3-5所示，实物图如图3-6所示：12V的GND叠加部分的50Hz输入端图3-5 信号叠加的原理图叠加部分的输出端叠加部分的200Hz输入端叠加部分的1KHz输入端图3-6 信号叠加的实物图3.3.3 滤波部

24、分实物图滤波部分实物图如图3-7所示：低通滤波的输入端滤波部分的12V GND 带阻滤波的输出正端带通滤波的输出正端高通滤波的输出正端低通滤波的输出正端带阻滤波的输入端带通滤波的输入端高通滤波的输入端图3-7 滤波部分实物图3.3.4 低通滤波原理图如图3-8所示：图3-8 低通滤波的原理图起滤波作用的主要是由电路前半部分的可调节R和电容C组成，根据，求出截止频率。在本实验中，截止频率确定为200Hz，固定C为0.1uf，可计算出可调电阻R为7.9K，则将R选用为总阻值为10K的电位器。3.3.5 高通滤波原理图如图3-9所示：图3-9 高通滤波的原理图同低通滤波一样，高通滤波的截止频率为。本

25、实验中，截止频率确定为200Hz，固定C为0.1uf,可求得R为7.9。这样，可选取R为总阻值是10K的可调电位器。3.3.6 带通滤波带通滤波的原理图如图3-10所示：图3-10 带通滤波的原理图该原理图的前半部分为低通滤波，后半部分为高通滤波。同样根据，选择截止频率为150Hz300Hz，固定C为0.1uf，可求得R1为5.3，选择R1为总阻值是10K的可调电位器；R4为10.6，选择R4为总阻值是20K的可调电位器。3.3.7 带阻滤波带阻滤波的原理图如图3-11所示：图3-11 带阻滤波的原理图该电路选择的是双T带阻滤波电路，由节点导纳议程不难导出电路的传递函数为或式中，既是特征角频率

26、，也是带阻滤波电路的中心角频率；为带阻滤波电路的通带电压增益；。如果，则Q=0.5，增加A0，Q将随之升高。当A0趋近2时，Q趋向无穷大。因此，A0愈接近2，愈大，可使带阻滤波电路的选频特性愈好，即阻断的频率范围愈窄。图3-11所示带阻滤波电路的幅频特性如图3-12所示：图3-12 带阻滤波电路的幅频特性在本实验中，取Rf1为5K可调，R1为6K，这样A0<2，Q值存在，且不是很窄。取中心角频率：，取=200Hz。固定C=0.1uf，可求得R约为7.96K。3.4 实验步骤注意：. 输入与输出的正负端，滤波部分的负端均为+12V对应的GND（信号发生器和示波器的红色为正端，黑色为负端；实

27、验板的正负端在板子上已注明）。. 频谱图是幅度频率曲线图，横轴是图形频率，纵轴表示此频率的幅度，因此在频谱图上会看到有脉冲产生，脉冲越窄，频率越的干扰越小，脉冲越高，此频率的波越占主体。. 在第2）步信号产生中有可能信号在所要求的频率处不稳定，就根据情况调节一个相对稳定的波形，在要求频率附近即可。1） 电源选择：选择电源+12V，-12V，+5V。2） 信号产生：Ø 50HZ正弦波输出：将图3-3中“50HZ正弦波输出端”接至示波器，观察图形，进行调节：标有RC_50的电阻即为50HZ正弦波产生电路的电阻，产生一个较稳定的50HZ正弦波。调节Rf2，调节输出波形的幅值，使波形稳定&#

28、216; 1KHZ正弦波输出：将图3-3中“1K HZ正弦波输出端”接至示波器，观察图形，进行调节：标有RC_1K的电阻即为1KHZ正弦波产生电路的电阻，产生一个较稳定的50HZ正弦波。调节Rf2，调节输出波形的幅值，使波形稳定Ø 200HZ正弦波输出：将图3-3中“200 HZ正弦波输出端”接至示波器，观察图形，进行调节：标有RC_200的电阻即为200HZ正弦波产生电路的电阻，产生一个较稳定的200HZ正弦波。调节Rf2，调节输出波形的幅值，使波形稳定3） 信号叠加：将产生的信号连接到信号叠加模块的输入端将图3-3中“50HZ，1KHZ，200HZ正弦波输出端”分别连接到图3-6

29、中三个输入端：“叠加部分的50Hz输入端”，“叠加部分的1KHz输入端”，“叠加部分的200Hz输入端”。用示波器观察图3-6中”叠加部分的输出端”+OUT的波形，分析输出端波形的变化及所含有的频率分量，画出叠加后的波形图。4） 低通滤波a) 信号选择：选择50HZ和1KHZ的叠加信号，即将图3-3中“50HZ，1KHZ正弦波输出端”分别连接到图3-6中前两个输入端：“叠加部分的50Hz输入端”，“叠加部分的1KHz输入端”，用示波器观察叠加信号的波形。b) 滤波：将图3-6中“叠加部分的输出端”+OUT接到图3-7中“低通滤波的输入端”LP_IN。c) 观察滤波后的波形：将图3-7中“低通滤

30、波的输出端”LP_OUT接入示波器，观察输出图形与输入图形的变化。d) 观察滤波后的频谱：将输出波形接入示波器中，按下示波器上的MATH按钮；选择菜单栏上的“操作”选项，即按下示波器屏幕边上竖着连续排列的五个按钮的第一个按钮；在弹出的菜单中选择FFT选项，即转动标识为的多功能旋钮，选择FFT，按下多功能旋钮，在屏幕下方出现FFT窗口。5） 高通滤波a) 信号选择：选择50HZ和1KHZ的叠加信号，即将图3-3中“50HZ，1KHZ正弦波输出端”分别连接到图3-6中前两个输入端：“叠加部分的50Hz输入端”，“叠加部分的1KHz输入端”，用示波器观察叠加信号的波形。b) 滤波：将图3-6中“叠加

31、部分的输出端”+OUT接到图3-7中“高通滤波的输入端”HP_IN。c) 观察滤波后的波形：将图3-7中“高通滤波的输出端”HP_OUT接入示波器，观察输出图形与输入图形的变化。c) 观察输出频谱：将输出波形接入示波器中，按下示波器上的MATH按钮；选择菜单栏上的“操作”选项，即按下示波器屏幕边上竖着连续排列的五个按钮的第一个按钮；在弹出的菜单中选择FFT选项，转动转动标识为的多功能旋钮，选择FFT，按下多功能旋钮，在屏幕下方出现FFT窗口。6) 带通滤波a) 信号选择：选择50HZ，1KHZ，200HZ的叠加信号，即将图3-3中“50HZ，1KHZ，200HZ正弦波输出端”分别连接到图3-6

32、中三个输入端：“叠加部分的50Hz输入端”，“叠加部分的1KHz输入端”，“叠加部分的200Hz输入端”，用示波器观察叠加信号的波形。b) 滤波：将图3-6中“叠加部分的输出端”+OUT接到图3-7中“带通滤波的输入端”BP_IN。c) 观察滤波后的波形：将图3-7中“带通滤波的输出端”BP_OUT接入示波器，观察输出图形与输入图形的变化。d) 观察滤波后的频谱：将输出波形接入示波器中，按下示波器上的MATH按钮；选择菜单栏上的“操作”选项，即按下示波器屏幕边上竖着连续排列的五个按钮的第一个按钮；在弹出的菜单中选择FFT选项，转动标识为的多功能旋钮，选择FFT，按下多功能旋钮，在屏幕下方出现F

33、FT窗口。7) 带阻滤波a) 信号选择：选择50HZ，1KHZ，200HZ的叠加信号，即将图3-3中“50HZ，1KHZ，200HZ正弦波输出端”分别连接到图3-6中三个输入端：“叠加部分的50Hz输入端”，“叠加部分的1KHz输入端”，“叠加部分的200Hz输入端”，用示波器观察叠加信号的波形。b) 滤波：将图3-6中“叠加部分的输出端”+OUT接到图3-7中“带阻滤波的输入端”BI_IN。c) 观察滤波后的波形：将图3-7中“带阻滤波的输出端”BI_OUT接入示波器，观察输出图形与输入图形的变化。d) 观察滤波后的频谱：将输出波形接入示波器中，按下示波器上的MATH按钮；选择菜单栏上的“操

34、作”选项，即按下示波器屏幕边上竖着连续排列的五个按钮的第一个按钮；在弹出的菜单中选择FFT选项，转动标识为的多功能旋钮，选择FFT，按下多功能旋钮，在屏幕下方出现FFT窗口。3.5 实验结果注意：示波器上如何读取波形的峰峰值、最大值、最小值，见附件DS1000系列数字示波器使用手册中所示。 1、低通滤波峰峰值最大值最小值频率滤波前信号1滤波前信号2滤波后信号滤波前波形滤波后波形2、高通滤波峰峰值最大值最小值频率滤波前信号1滤波前信号2滤波后信号滤波前波形滤波后波形3、带通滤波峰峰值最大值最小值频率滤波前信号1滤波前信号2滤波前信号3滤波后信号滤波前波形滤波后波形4、带阻滤波峰峰值最大值最小值频

35、率滤波前信号1滤波前信号2滤波前信号3滤波后信号滤波前波形即叠加后的波形滤波后波形实验5 数据采集实验5.1 实验目的学习数字量输入、数字量输出、模拟量输入及模拟量输出的工作原理，熟悉数据采集板卡的使用。5.2 实验要求1、完成DI部分的实验，并记录实验结果；2、完成DO部分的实验，并记录实验结果；3、完成AI部分的实验，并记录实验结果；4、完成AO部分的实验，并记录实验结果。5.3 实验原理数据采集部分的输入、输出均以计算机为出发点，向计算机输入信号称为输入，比如模拟量输入，数字量输入；同样地，从计算机输出信号称为输出，比如模拟量输出，数字量输出。5.3.1 数字量输入（DI）数字量输入部分

36、的原理图如图5-1所示，实物图如图5-2所示：图5-1 数字量输入部分的原理图注：两个地是不同的，不能共。连接数据采集卡DI（上负下正）开关向右断开，向左闭合图5-2 数字量输入部分的实物图5.3.2 数字量输出（DO）数字量输出部分的原理图如图5-3所示，实物图如图5-4所示；图5-3 数字量输出部分的原理图注：两个地是不同的，不能共。连接数据采集卡DO（左正右负）继电器的公共端和断开端引出的端子图5-4 数字量输出部分的实物图5.3.3 模拟量输入（AI）模拟量输入部分的原理图如图5-5所示，通过调节旋钮电阻AI_Rf，使其两端的分压发生变化，即AI_OUT，再将这个电压接到数据采集卡中，

37、在上位机中观察其实时的电压变化情况。实物图如图5-6所示：图5-5 模拟量输入部分的原理图连接数据采集卡AI（下正上负）图5-6 模拟量输入部分的实物图5.3.4 模拟量输出（AO）模拟量输出是通过上位机从计算机中输出一个正弦波，通过数据采集卡来实时查看输出的模拟值。AO部分的实物图如图5-7所示：连接数据采集卡AO（右正左负）DI、DO部分所需的5VGNDAO输出正端图5-7 模拟量输出的实物图5.4 实验步骤1）安装设备：安装数据采集卡：打开电脑主机箱，将数据采集卡安装在PCI总线上安装驱动程序：用安装盘安装驱动程序。安装后，在设备管理器中确认计算器硬件中是否成功安装了这个数据采集器设备。用专用的数据线将电脑与信号调理板的CN1端相连。2）选择实验电源：选择电源+12V，-12V，+5V。3）数字量输入：Ø 连线：将图5-2中的DI（上负下正）端的正端接入信号调理板的DI端及D GND端。Ø 软件设置：选择TEST窗口中Digital Input选项卡，界面上的16个点分别代表数字量输入DI的16个输入端。Ø 产生数字量：拨动图