数据采集技术试卷.doc

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1、1、数据采集系统追求的主要技术指标有两个：一个是采样精度，另一个是采样速度。2、-7对应的符号数值码是1111，对应的2的补码是1001。3、采用三片模拟多路开关AD7501构成一个具有24路输入通道的数据采集系统。已知AD7501的漏电流为2nA，导通电阻为300Ω，设信号源内阻为1000Ω，则漏电流引起的输出误差电压为59.8μV。减小模拟多路开关漏电流的改进方法是采用分级结合电路。图14、图1是测量放大器芯片AD521与变压器耦合信号的连接图，请判断其使用是否正确？不正确5、同上题，若放大器的增益G=100，请确定外接电阻=1kΩ。二、单项1、在多路微弱信号的数据采集系统中，信号

2、的流程顺序为（）。多路开关→测量放大器→采样/保持器→A/D转换器→微型计算机2、按照数据处理的性质划分，“对数据作傅里叶变换”属于（）。B、二次处理3、为使采样输出信号不失真地代表输入模拟信号，采样频率和输入模拟信号的最高频率的关系是（）。C、24、在以下对测量放大器和通用运算放大器的描述中，哪项不正确？（C）A、通用运算放大器的失调电压和温漂系数较大，一般不宜直接用于放大微弱信号B、通用运算放大器的抗共模干扰能力低于测量放大器C、在强干扰、弱信号的环境中，可以用高精度、低漂移的运算放大器代替测量放大器使用D、测量放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、高稳定增益等特点，可以在微弱信号检测

3、系统中用作前置放大器5、采样保持器的作用是（）。C、保证在A/D转换期间ADC输入模拟信号基本保持不变6、采样/保持器的孔径时间主要影响A/D转换的什么参数？（转换精度）7、ADC0809与8031单片机的中断方式接口电路中，转换结束后是由ADC0809的哪个管脚向8031发出一个脉冲提出中断请求？（EOC）8、AD574A是一种高性能的12位A/D转换器，它是（逐次逼近）型A/D转换器。9、若AD574A的管脚CE=1，=0，=0，A0=1，模拟电压输入范围为0~10V，则A/D转换时的分辨率（1LSB）为（39.1）mV。10、MSP430F149单片机内部集成有12位A/D转换器

4、，若参考电压为3.3V，转换后数字量为800H，则对应的模拟输入电压为（1.65）V。三、综合题1、试用四片AD7501芯片设计一个数据采集传输系统，要求采用双端接法并能提供16条通道。请画出电路连接图2、（14分）图2为测量放大器的电路结构图，已知：、、、，请回答以下问题：（1）求此测量放大器的增益。（6分）（2）在弱信号、强干扰的数据采集环境中，能否用高精度、低漂移的通用运算放大器（如OP07、AD517等）来替代测量放大器？请列举出三点原因。（8分）图21）=82（2）不能。原因如下：（a）为了提高抗共模干扰能力和抑制漂移的影响，通常要求运放的两个输入端等效直流电阻对称。这样，一

5、则运放的输入阻抗由于受反馈电阻的影响不可能做得太高，因此不适合作为多点检测的前置放大器，因为信号源内阻不同时放大器增益也不同；二则调节放大器增益不方便，因为要保证运放两输入端电阻对称，必须在改变反馈量(调节增益)的同时，也要相应调节另一端等效输入电阻。（2分）（b）通用运算放大器的抗共模干扰能力远低于测量放大器，尤其对于交流共模信号，原因在于其无法接入“输入保护电路”。（2分）（c）测量放大器具有高共模抑制比、高输入阻抗、低温漂，对微小的差模信号很敏感，并适合于测量远距离传输过来的信号，因而十分适宜与传感器配合使用。3、（19分）根据工程需要，采用采样/保持器AD582和12位A/D转

6、换器AD574A设计一个数据采集系统。已知：输入模拟信号的最高频率是2kHz，采样频率为5kHz；AD582的捕捉时间=25μs，孔径时间=200ns，保持电压器CH=100pF，漏电流ID=100pA；AD574A的转换时间为=35μs，满量程电压为+10V。请回答以下问题，并给出具体的计算过程：（1）孔径误差是否小于0.5LSB？（7分）（2）保持电压下降是否小于0.5LSB？（6分）（3）捕捉时间是否满足要求？（6分）（1）孔径误差为=12.566mV而0.5LSB===1.221mV所以孔径误差不小于0.5LSB。（2）保持电压下降值为===0.035mV所以保持电压下降小于0

7、.5LSB。（3）捕捉时间必须满足=164.8μs而实际采样保持器的=25μs，满足上式，所以满足要求。4、（8分）某智能温度测量仪的测温范围是-100℃～1500℃，当要求分辨率为0.1℃时，A/D转换器至少要选多少位的？请给出具体的分析过程。5、（10分）某智能压力控制系统中采用8位ADC，测量范围为0～100N，在某一时刻仪表采样并经滤波和非线性校正后（即压力与数字量之间的关系已为线性）的数字量为E9H，问：（1）此时的实际压力是多少N（