数据采集与转换中的关键问题

　　数据采集与转换系统用于将模拟信号转换为数字形式进行分析或传输。模拟信号输入通常是由互感器和传感器将压力、温度、应力或张力、流量等真实信号转换为相应的电信号。系统保存信号准确性和完整性的能力是衡量系统的主要指标。如何设计一个高性能的数据采集与转换系统需要考虑多方面的因素，本文就其中的一些关键问题给出自己的讨论。

　　数据采集转换系统的基本框架

　　模拟信号进行采集并转换为相应数字形式所需的基本元素包括：模拟多路复用器和信号调节;放大器;模数转换器;PC 或 MCU。

　　图1 为数据采集系统典型框图。目前的数据采集系统通常包括数据采集与转换所需的所有元素，不过有时可能不包含模拟多路复用之前的输入滤波与信号调节。模拟信号由模拟乘法器进行时间多路复用;多路复用器输出信号通过放大器输入A/D转换器。我们可对采样/保持进行编程，以便采集并保持经各 A/D 转换器转换成的数字多路数据采样。转换后的数据以并行或串行形式出现在 A/D 转换器的输出中，以备终端设备做进一步处理。

　　图1

　　系统采样率

　　被转换数据的应用与最终使用决定了数据采集与转换系统所需的采样率和转换率。系统采样率由最高带宽通道、数据通道的数量以及每次循环的采样数决定。

　　图2