测试技术第三章

1、2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法13-1 测试系统的一般构成测试系统的一般构成将待测的将待测的非电量非电量转转换为换为电量电量配合特定传感原理配合特定传感原理将将电量电量转换为转换为电压电压或或电流电流信号信号弱弱电压电压或或电流电流信号放大为较信号放大为较强强电压信号电压信号低通滤波低通滤波消除消除可引起混叠的可引起混叠的高频部分高频部分计算机数据采集设备：计算机数据采集设备：PCIe插卡、插卡、USB外接等多种形式外接等多种形式采集系统中各采集系统中各功能模块的顺功能模块的顺序位置不同，序位置不同，性能指标和价性能指标和价格也不同。格也不同。第三章第三章 数据采集与存储

2、管理数据采集与存储管理2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法23-2 传感信号的放大电路传感信号的放大电路从传感器或传感电路获得的信号往往非常微弱，需从传感器或传感电路获得的信号往往非常微弱，需要放大之后才能进行显示、纪录或采集。要放大之后才能进行显示、纪录或采集。3-2-1. 信号放大器的性能指标信号放大器的性能指标u 增益：增益：输出信号增量与输入信号增量之比，通常输出信号增量与输入信号增量之比，通常用分贝表示：用分贝表示：20lg20lgindbaoutUKKU共模信号：共模信号：同时作用于输入同时作用于输入正、负端正、负端的对地相等的对地相等的电压，图示的电压，图示Uci

3、n。例如，应变电桥的输出信号。例如，应变电桥的输出信号。u 共模抑制比共模抑制比 (CMRRcommon-mode rejection ratio)：输入共模电压输入共模电压Ucin与其引起的输与其引起的输出电压增量出电压增量 Uout之比，分贝表示：之比，分贝表示：20lgcinCMRRcoutUKUu 输入阻抗：输入阻抗：输出信号电压增量与输入电流增量之比：输出信号电压增量与输入电流增量之比：inininUrI2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法3u 通带平坦性：通带平坦性：系统系统幅频特性曲线幅频特性曲线上，通频带内上，通频带内的最大波动幅度相对于其均值的百分数或分贝值的

4、最大波动幅度相对于其均值的百分数或分贝值表示。对于直流放大器，常用最大波动幅度相对表示。对于直流放大器，常用最大波动幅度相对于其直流增益的百分数或分贝值表示。反映了放于其直流增益的百分数或分贝值表示。反映了放大器对大器对不同频率信号的增益不均匀性不同频率信号的增益不均匀性。u 温度漂移：温度漂移：放大器工作温度改变放大器工作温度改变1C引起输出电压的变化量，常用引起输出电压的变化量，常用mV/C表示；表示；u 失调电压：失调电压：输入接地（输入为输入接地（输入为 0）时输出电压不会绝对）时输出电压不会绝对为零。假设此时的输出电压为为零。假设此时的输出电压为 Us ，则失调电压定义为：，则失调电

5、压定义为：ssaUvK式中式中 Ka 为放大器的电压增益。为放大器的电压增益。vs 是折算到输入端的失调电压。是折算到输入端的失调电压。u 时间漂移：时间漂移：放大器工作状态和环境不变的情况下，输出电压随时间改变的变化放大器工作状态和环境不变的情况下，输出电压随时间改变的变化量。通常用量。通常用“mV/天天”或或“mV/年年”表示；表示；u 输出噪声：输出噪声：用输入为用输入为0时，通带内的输出噪声均方值表示：时，通带内的输出噪声均方值表示：21NsnnRvv式中式中 vn 为信号电压的采样值，为信号电压的采样值，11NnnvvN为其均值。为其均值。2022-6-18第三章 数据采集及常用频域

6、处理方法4集成运算放大器集成运算放大器 (Integrated Operational Amplifier) 是构成传感信号放大器的基础。特点：是构成传感信号放大器的基础。特点：u高增益：高增益：高开环增益高开环增益 60180dB；u高输入阻抗：高输入阻抗：几十几十KW W 几百几百MW W；u低输出阻抗：低输出阻抗：通常几十通常几十 W W；u高共模抑制比高共模抑制比;u低失调；低失调；3-2-2 集成运算放大器集成运算放大器例：例：OP07，开环参数，开环参数低温度漂移：低温度漂移：1.3mV/C低噪声：低噪声：0.6mV，峰，峰-峰值峰值低时间漂移：低时间漂移：1.5mV/30天天输入

7、阻抗：输入阻抗：15MW W（典型（典型 30MW W）直流增益：直流增益：110dB共模抑制：共模抑制：120dB(20Hz)u低漂移；低漂移；u闭环放大器的增益：闭环放大器的增益：反相放大器增益：反相放大器增益：1faRKR 同相放大器增益：同相放大器增益：11faRKR闭环增益与带宽的关系闭环增益与带宽的关系2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法53-3 程控增益放大器程控增益放大器程控增益：程控增益：1fnamRKR 1,2,1,2,nNmMNM 个增益个增益：建立时间：建立时间：输入或增益切换后，输出达输入或增益切换后，输出达到给定精到给定精 度度 d da 所所 需时

8、间：需时间：%outaoutuudu可变增益：可变增益：使信号动态范围接近使信号动态范围接近A/D转换的量程范围，充分利用其分辨率。转换的量程范围，充分利用其分辨率。线性度：线性度：%ufullueu 通带平坦性；通带平坦性； 增益误差增益误差； 温度漂移和时间漂移温度漂移和时间漂移。u 以下技术指标常与其它环节的误差一起以数以下技术指标常与其它环节的误差一起以数据采集系统误差的形式给出：据采集系统误差的形式给出：u常用技术指标常用技术指标：2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法63-3 多路复用多路复用u 模拟开关，产品实例：模拟开关，产品实例： AD1611/1612，4独立

9、单独立单刀单掷刀单掷(SPST)开关；开关； 导通电阻导通电阻1W W； 导通电阻平坦度导通电阻平坦度 0.2W W； 导通滞后时间导通滞后时间 253ns； 关断滞后时间关断滞后时间 150ns； 关断泄漏电流关断泄漏电流 0.1nA； 通道间串扰通道间串扰 110dB； HC4051，单刀，单刀8掷模拟开关；掷模拟开关； 导通电阻导通电阻 130W W； 导通电阻平坦度导通电阻平坦度 5W W； 导通滞后时间导通滞后时间 40ns； 关断滞后时间关断滞后时间 40ns； 关断泄漏电流关断泄漏电流 1000nA；2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法73-4 模拟滤波模拟滤波1

10、、低通滤波器及其常用参数：、低通滤波器及其常用参数：抑制高频噪声。抑制高频噪声。2、一阶、一阶RC滤波器：滤波器：outoutinduR Cuudt相频特性：相频特性： 2farctgRCf幅频特性：幅频特性： 2112HfRCf截止频率：截止频率：12cfRC通带：通带：信号可通过的频带，信号可通过的频带，常以截止频率常以截止频率 fc 为界为界；阻带：阻带：对信号衰减很大对信号衰减很大的频带，以的频带，以 2fc 或或10fc为界；为界；过渡带：过渡带：通带与阻带之间的过渡区；通带与阻带之间的过渡区；截止频率：截止频率：增益下降至增益下降至0Hz增益的增益的12倍的频点；倍的频点；幅频特性

11、：幅频特性：信号幅度增益随频率的变化规律；信号幅度增益随频率的变化规律；相频特性：相频特性：信号相位随频率的变化规律；信号相位随频率的变化规律；纹波幅度：纹波幅度：通带增益衰减前的波动幅度；通带增益衰减前的波动幅度；倍频程衰减率：倍频程衰减率：2fc与与 fc的增益的增益(分贝分贝)之差。例如：之差。例如：120lg3158dbDdb2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法85、高通和带通滤波器滤波器的幅频特性、高通和带通滤波器滤波器的幅频特性u高通滤波器：高通滤波器：只允许高于截止频率信号通过的滤波器；只允许高于截止频率信号通过的滤波器；4、高阶滤波器：、高阶滤波器：可由多个二阶

12、滤波器串联构成，其性能可由多个二阶滤波器串联构成，其性能是过渡带变窄而选择性更好、阻带衰减更大。是过渡带变窄而选择性更好、阻带衰减更大。3、二阶有源滤波器：、二阶有源滤波器：幅频特性：幅频特性：222211agggKHfffQ0Hz(直流直流)增益：增益：11faRKR 截止频率：截止频率：12cfRC品质因数：品质因数：13aQK相频特性：相频特性：21gggffarctgQf归一化频率归一化频率 ：gcfff2222311outaoutoutaind uK duuKudtRCdtRCRCu带通滤波器：带通滤波器：有两个截止频率，下截止频率有两个截止频率，下截止频率 fc1 和上截和上截止频

13、率止频率 fc2 ，两截止频率之间为通带。，两截止频率之间为通带。2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法9可以证明，若原信可以证明，若原信号的频谱为：号的频谱为：3-5 A/D转换和采样定理转换和采样定理uA/D转换的功能：转换的功能：将将连续变化的模拟电压连续变化的模拟电压量转换为离散的数字量转换为离散的数字序列。序列。3-5-1 A/D转换的数学原理和采样定理转换的数学原理和采样定理 Xx tF Fu复习冲激函数：复习冲激函数：用于描述用于描述效果不可忽略效果不可忽略而而时间可以忽略时间可以忽略的物理现象。的物理现象。 000 x tttx tttdd 00 x tttdtx

14、 td重要性质：重要性质：筛选特性筛选特性 0001tttt dtdd定义：定义：短促而不可忽略短促而不可忽略uA/D转换的数学原理：转换的数学原理： 1snxtx ttn td 1nx n ttn td 则采样信号的频谱为：则采样信号的频谱为： SsXxtF F1snsXnT频谱周期化频谱周期化2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法10最高频率最高频率18Hz18Hz18Hz82Hz32Hz18Hz2Hz5Hz12Hz95Hz88Hz45Hz38Hz15Hz8Hz5Hz12Hz100Hz采样采样50Hz采样采样20Hz采样采样采样定理（采样定理（ Nyquist 定理）：定理）

15、：A/D转换的采样频率必须转换的采样频率必须大于信号最高频率的大于信号最高频率的2倍倍。混叠现象混叠现象2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法11u分辨率：分辨率：输出数据的二进制数字长度。例如，输出数据的二进制数字长度。例如，16位精度位精度A/D的分辨率为的分辨率为 1/65536。 如果输入量程是如果输入量程是5V，则，则5V对应于数字对应于数字32768、+5V对应于数字对应于数字32767，最高分辨率为，最高分辨率为 0.0001526V；u输入量程：输入量程：例如，例如，2.5V、5V、10V等，由参考电压决定。等，由参考电压决定。u采样率，或，转换时间：采样率，或，

16、转换时间：每秒钟采样次数，或，完成一次转换所需时间。通每秒钟采样次数，或，完成一次转换所需时间。通常用每秒钟的转换次数表示，如常用每秒钟的转换次数表示，如AD676的转换速度为的转换速度为100kSPS(SPSSamples Per Second)；u精度：精度：输出数据与输入电压之间误差，常用二输出数据与输入电压之间误差，常用二进制位数表示。例如，进制位数表示。例如，AD676的精度为的精度为1LSB。该该A/D器件的分辨率为器件的分辨率为16bit，所以，其最大误差，所以，其最大误差为为 0.0001526V 。u线性度：线性度：输出数据与输入电压之间的线性关系输出数据与输入电压之间的线性

17、关系，通常也用二进位数表示。，通常也用二进位数表示。3-5-2 常用技术指标常用技术指标2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法123-6 数据采集系统的结构原理与选用原则数据采集系统的结构原理与选用原则3-6-1 非同步多通道数据采集系统的组成原理非同步多通道数据采集系统的组成原理u特点：特点：同样精度和采样率情况下，价格较低；同样精度和采样率情况下，价格较低；不能同步采集，多通道信号输入时只能逐个通道巡回采样；不能同步采集，多通道信号输入时只能逐个通道巡回采样；通道增益不同时，必须考虑程控增益的建立时间；通道增益不同时，必须考虑程控增益的建立时间；通道滤波带宽不同时，必须考虑滤

18、波参数选择后的滤波器建立时间；通道滤波带宽不同时，必须考虑滤波参数选择后的滤波器建立时间；当各个通道程控增益和滤波带宽均不同时，实际可用的采样率将远低于通常当各个通道程控增益和滤波带宽均不同时，实际可用的采样率将远低于通常作为标称参数给出的单通道输入且增益、滤波带宽都不变情况下的采样率。作为标称参数给出的单通道输入且增益、滤波带宽都不变情况下的采样率。2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法133-6-2 多采样保持同步数据采集系统的组成原理多采样保持同步数据采集系统的组成原理低速、同步采样时，采样保持电路的泄漏将造成采样电压衰减误差。低速、同步采样时，采样保持电路的泄漏将造成采样

19、电压衰减误差。完全同步采样；完全同步采样；各通道增益、滤波带宽独立设置；各通道增益、滤波带宽独立设置；2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法143-6-3 各通道独立采样的多通道同步数据采集系统的组成原理各通道独立采样的多通道同步数据采集系统的组成原理成本高。成本高。完全同步采样；完全同步采样；各通道增益、滤波带宽独立设置；各通道增益、滤波带宽独立设置；2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法153-6-4 多通道数据采集系统的输入方式多通道数据采集系统的输入方式u单端输入：单端输入：每个独立的信号源占用一个输入端子，每个独立的信号源占用一个输入端子，但所有信号源但所

20、有信号源共享同一个公共端，即，所有信号源共共享同一个公共端，即，所有信号源共享一个参考端。在接入传感电路时，所有电路的公共享一个参考端。在接入传感电路时，所有电路的公共端被连接在了一起，对于公共端不能互联的多个传感端被连接在了一起，对于公共端不能互联的多个传感电路，不能采用这种输入方式。例如，多各电桥电路电路，不能采用这种输入方式。例如，多各电桥电路就不能用单端输入接入采集系统。就不能用单端输入接入采集系统。u双端输入：双端输入：每两个单端输入合并为一个输入端，两每两个单端输入合并为一个输入端，两输入端之间的电位差构成输入信号。在接入传感电路输入端之间的电位差构成输入信号。在接入传感电路时，可

21、保持电路之间相互独立。但，每个传感电路的时，可保持电路之间相互独立。但，每个传感电路的参考参考“地地”，即，仪表外壳或专门设计的接地端需要，即，仪表外壳或专门设计的接地端需要连接在一起并共享采集系统的接连接在一起并共享采集系统的接“地地”端。端。双端输入时各个信号源共享接地端，并不影响每个传感电路的独立性，双端输入时各个信号源共享接地端，并不影响每个传感电路的独立性，“公共公共地地”只是为各个传感电路的共模信号建立了统一的参考点。只是为各个传感电路的共模信号建立了统一的参考点。2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法163-6-5 数据采集产品的常见形式数据采集产品的常见形式灵活方

22、便，非常适合移动场合或实验室灵活方便，非常适合移动场合或实验室环境使用。环境使用。u台式电脑插卡式台式电脑插卡式A/D采样板卡采样板卡uUSB接口数据采集模块接口数据采集模块模拟输入：单端模拟输入：单端16、差分、差分8通道；通道；例：例：NI PCIe-6251采样率：采样率：1.25MSPS；分辨率：分辨率：16位位A/D；最大量程：最大量程：10V；最小量程：最小量程：0.1V，增益：，增益：1, 2, 5, 10, 20, 50, 100模拟输出：模拟输出：2通道通道16位分辨率；位分辨率；分辨率：分辨率：16位；位；输出范围：输出范围：10V和和5V；采样率：采样率：2.86MSPS

23、；2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法17u直接传感器输入模块：直接传感器输入模块：特定传感器信号调理电路和数据采集电路集成在一起特定传感器信号调理电路和数据采集电路集成在一起，形成直接数字化的传感器信号处理模块。包括专用总线电脑插卡形式、专用，形成直接数字化的传感器信号处理模块。包括专用总线电脑插卡形式、专用总线形式和总线形式和USB形式等。形式等。例：例：NI cDAQ模块化数据采集平台模块化数据采集平台u 专用总线机箱系统：专用总线机箱系统：以专用总线为基础构成计算机系统，将数据采集以及信号以专用总线为基础构成计算机系统，将数据采集以及信号调理等电路模块化，形成输入模块可

24、选的多功能数据采集系统。这种系统的精调理等电路模块化，形成输入模块可选的多功能数据采集系统。这种系统的精度、速度、电磁兼容性、度、速度、电磁兼容性、信噪比、同步性、可扩信噪比、同步性、可扩展性均很强，适合工业展性均很强，适合工业控制场合和长期恶劣环控制场合和长期恶劣环境使用。缺点是成本较高。境使用。缺点是成本较高。2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法18u采样速率：采样速率：采样率必须满足采样率必须满足 Nyquist 采样定律，工程上通常取采样率采样定律，工程上通常取采样率4倍于信号中倍于信号中最高分量的频率，并且选择适当的抗混滤波器以防止混叠。最高分量的频率，并且选择适当的

25、抗混滤波器以防止混叠。3-6-6 数据采集产品的选择数据采集产品的选择u分辨率：分辨率：常用有常用有12bit、16bit、24bit等，其最高分辨率为：等，其最高分辨率为：maxmin2BVVdu信号的动态范围与精度要求：信号的动态范围与精度要求：满足精度要求的前提下，可测的最小幅度到最大幅满足精度要求的前提下，可测的最小幅度到最大幅度的范围称为度的范围称为“动态范围动态范围”。例如：。例如：16位位精度的精度的A/D转换器，若要求测量精度优于转换器，若要求测量精度优于1/1000，则满足精度要求的最小信号幅度相当于二进制则满足精度要求的最小信号幅度相当于二进制10位位(1024) 。所以，

26、满足精。所以，满足精度要求的度要求的最大最大/最小信号最小信号相差二进制相差二进制6位位。若。若满量程输入满量程输入为为10V，则，可保证精度的，则，可保证精度的最小信号幅度为最小信号幅度为0.15625V。u输入量程：输入量程：即，对应于数据采集卡最大输出数字范围的模拟电压输入范围，常见即，对应于数据采集卡最大输出数字范围的模拟电压输入范围，常见有有5V、10V等。有程控放大器的数据采集卡可有多个可供选择的输入量程。例等。有程控放大器的数据采集卡可有多个可供选择的输入量程。例如，满量程如，满量程10V，程控放大的增益为：程控放大的增益为：1、2、10、50倍倍，则可选择的输入量程为，则可选择

27、的输入量程为：10V、5V、1V、0.2V。选择输入量程时，应使信号最大幅度大于或等于。选择输入量程时，应使信号最大幅度大于或等于量程的量程的1/2，但必须保证信号不被，但必须保证信号不被“削顶削顶” 。2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法19u输入端口形式：输入端口形式：单端或差分输入。通常数据采集卡或模块每两个单端输入可单端或差分输入。通常数据采集卡或模块每两个单端输入可合成一个差分输入。合成一个差分输入。u同步性：同步性：即，多通道采集时各个通道之间的时序关系。最经济的方式是利用即，多通道采集时各个通道之间的时序关系。最经济的方式是利用模拟开关复用一个数据采集电路，多个通

28、道的输入信号被轮流采集，通道数据模拟开关复用一个数据采集电路，多个通道的输入信号被轮流采集，通道数据之间存在一定的时差。多采保和多通道独立数据采集卡或模块，可实现多通道之间存在一定的时差。多采保和多通道独立数据采集卡或模块，可实现多通道之间无时差采样。主要根据数据分析的需要进行选择。之间无时差采样。主要根据数据分析的需要进行选择。uD/A及数字量输入输出功能：及数字量输入输出功能：大多数据采集卡或模块都包含有一定数量的大多数据采集卡或模块都包含有一定数量的D/A 输出和数字量输入输出通道。可用于输出模拟信号电压、输入输出输出和数字量输入输出通道。可用于输出模拟信号电压、输入输出TTL电平电平的

29、开关量，用于组成自动测试和自动控制系统。的开关量，用于组成自动测试和自动控制系统。u总线形式：总线形式：常见总线形式包括：常见总线形式包括：PCI、PCIe形式形式，主要用于台式计算机插卡方，主要用于台式计算机插卡方式；式；USB总线形式总线形式，既可用于台式机也可以用于笔记本电脑，灵活方便，但受到，既可用于台式机也可以用于笔记本电脑，灵活方便，但受到USB总线传输能力的限制，不能构建大规模采集系统；总线传输能力的限制，不能构建大规模采集系统；专用总线专用总线，例如，例如PXI总线总线形式，专用于形式，专用于PXI总线工业控制计算机系统。总线工业控制计算机系统。2022-6-18第三章 数据采

30、集及常用频域处理方法203-7 虚拟仪器简介虚拟仪器简介3-7-1 几种常见的传感器数据采集系统硬件机构几种常见的传感器数据采集系统硬件机构u 模拟电压信号数据采集架构模拟电压信号数据采集架构特点：方便、可靠、高精度，价格适中，常用于实验室等接近室内环境的条件下。特点：方便、可靠、高精度，价格适中，常用于实验室等接近室内环境的条件下。2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法21u 专业总线型信号调理及数据采集系统架构专业总线型信号调理及数据采集系统架构特点：特点：高可靠性、高精度、低噪声、大规模，信号调理与模拟电压电压输入兼而有高可靠性、高精度、低噪声、大规模，信号调理与模拟电压电

31、压输入兼而有之；价格较高，适合电磁兼容性要求高、测量精度、稳定性、同步性等技术指标均之；价格较高，适合电磁兼容性要求高、测量精度、稳定性、同步性等技术指标均要求严格的场合。支持各种网络架构，容易实现网络化分布式测试。要求严格的场合。支持各种网络架构，容易实现网络化分布式测试。2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法22u USB总线、有线和无线网络型信号调理及数据采集系统架构总线、有线和无线网络型信号调理及数据采集系统架构特点：特点：方便灵活、低价格，支持有线和无线网络，可构建网络化分布式大规模方便灵活、低价格，支持有线和无线网络，可构建网络化分布式大规模信号调理系统。信号调理系统

32、。2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法233-7-2 虚拟仪器开发平台虚拟仪器开发平台LabVIEW 语言简介语言简介u 图形化编程，直观、形象；图形化编程，直观、形象；u 软件中直接驱动硬件，对使用者的硬件知识要求低；软件中直接驱动硬件，对使用者的硬件知识要求低；u 丰富的信号处理和数据处理资源；丰富的信号处理和数据处理资源；u 多种多样的输入、输出模式，可以构建各种自动检测和自动控制系统；多种多样的输入、输出模式，可以构建各种自动检测和自动控制系统；u 兼容各种工业规范，适合制造业现场应用；兼容各种工业规范，适合制造业现场应用；u软件化的柔性仪器系统，更新换代、升级改造容易

33、，可根据现场要求定制各软件化的柔性仪器系统，更新换代、升级改造容易，可根据现场要求定制各式各样的应用系统。式各样的应用系统。u虚拟仪器编程演示：虚拟仪器编程演示：前面板前面板输入、输出界面；输入、输出界面；程序框图程序框图图形化编程工具；图形化编程工具；多种函数多种函数硬件驱动和各种运算；硬件驱动和各种运算；2022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法243-8 采样数据的及其在数据处理软件中的表达方式采样数据的及其在数据处理软件中的表达方式u采样数据：采样数据：连续变连续变化的电压信号，通过化的电压信号，通过数据采集卡进入计算数据采集卡进入计算机后成为相应的数字机后成为相应的数字序列

34、。序列。表格形式表格形式，常用于，常用于Excel等处理软件。等处理软件。u采样数据在处理软件中的存在形式：采样数据在处理软件中的存在形式：0.410.280.160.090.0.190.490.610.710.211.30.270.300.170.230.62041.4.4451.460.410.520.430.094.5146矩阵或数组形式矩阵或数组形式，常用于，常用于Matlab、LabVIEW、C语言等编程语言或数据处理软件。多通道数据以二语言等编程语言或数据处理软件。多通道数据以二维矩阵，即，二维数组的形式表示，每一行或一列维矩阵，即，二维数组的形式表示，每一行或一列代表一个输入通道

35、。例如：代表一个输入通道。例如：1,2,1,2,3nNX n mm通道通道1通道通道2通道通道3-0.41-0.27-0.19-0.28-0.30-0.49-0.16-0.17-0.610.090.23-0.710.210.62-0.462022-6-18第三章 数据采集及常用频域处理方法25u数据格式：数据格式：从从A/D转换电路读回计算机的数据是多字节整型数，可以是无符号转换电路读回计算机的数据是多字节整型数，可以是无符号整型数，也可以是有符号整型数整型数，也可以是有符号整型数。例如：利用例如：利用16bit A/D转换卡得到的转换结果是两字节整型数，有符号的范围为转换卡得到的转换结果是两

36、字节整型数，有符号的范围为：3276832767，如果输入量程为，如果输入量程为5V，则，则32768对应于对应于5V、32767对应于对应于5V；无符号的数值范围为：；无符号的数值范围为：065535，如果输入量程为，如果输入量程为010V，则采样值，则采样值0对应于对应于0V，采样值，采样值65535对应于对应于10V。采样值与电压之间的对应关。采样值与电压之间的对应关系可由量程范围计算得到。系可由量程范围计算得到。u浮点数据格式：浮点数据格式：有些数据采集系统可以根据量程范围将从有些数据采集系统可以根据量程范围将从A/D读回的数据直接读回的数据直接转换成与信号电压，甚至被测量量纲的浮点数。转换成与信号电压，甚至被测量量纲的浮点数。计算机中的浮点数由二进制指数和尾数组成，不同软件系统的数据格式可能不计算机中的浮点数由二进制指数和尾数组成，不同软件系统的数据格式可能不同，软件之间数据共享时可能需要进行数据格式转换，需要视情况处理。同，软件之间数据共享时可能需要进行数据格式转换，需要视情况处理。u存盘数据