多路复用和采样理论 - 来自Measurement Computing的数据采集设备 .PDF

数据采集​​基础知识: 多路复用和采样理论 © Copyright 2015 Measurement Computing Corporation 多路复用的经济学 采样数据系统 一套理想的数据采集系统通常对每个测量通道使用独立的一个模拟数 字转换器。在这种方式下，所有通道的数据都被并行的采集，采集到 的数据都在实时状态下进行比较。而通过使用一个多路复用器，如图 3.01所示，就可以从多个通道中切换输入信号，再驱动单个模拟数字 转换器，这种被称之为多路复用数据数据采集的方式能极大地降低系 统的成本。采样率越高，多路复用采集系统与理想数据采集系统的近 似程度也就越高。当然实际应用中，仅有少数特殊应用场合需要超高 的采样率，大多数的应用仅需主流数据采集系统所提供的一般采样率 即可满足要求。 Analog inputs PGA Mux Gain control lines Mux ADC control lines 图3.01 多路复用器 固态继电器与电磁继电器 多路复用器是由连接至多个输入通道的一组固态继电器或电磁继电器 所构成的。尽管这两种继电器被广泛应用到各种系统中，但没有一种 Figure 3.01继电器是完美的，每种继电器都有它自身的优缺点。电磁继电器相对 来说切换速度比较慢，即使搭配了最快的电磁继电器的数据采集系 统，其采样速度也就大致是1000采样/秒，电磁继电器的优点是能够 承受较大的输入电压并且能隔离千伏级的电压。电磁继电器的大小和 接触类型决定了它的电流负载能力。例如，实验仪器所带的电磁继电 器通常可以开关至 3A ，而工业应用通常使用更大的继电器去切换更 高的电流，通常是5至10A。 固态继电器，则恰恰相反，搭载固态继电器的数据采集系统可以达到 几MHz的采样率。然而，固态继电器不能承受高于25V的电压，它们 也并不适合于隔离系统的应用。另外，固态继电器通常被限制用于 1mA或者更低的电流。