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    談談電子測量儀器的原理


      針對不同的測量對象,測量儀器的傳感器的形式也不同,但各傳感器的作用都是相同的,即把自然界的模擬量(信號)轉換成電信號(電壓或電流);信號變換和調理電路對來自傳感器的電信號進行放大、衰減、變換(包括變頻、檢波等)、濾波以及調整到適合于模擬數字轉化的狀態。在可以預見的未來,各種傳感器、放大器、變換器還是模擬器件,傳感器是關鍵,它決定了儀器的應用范圍;模擬數字轉換器和信號變換調理電路共同決定儀器頻帶寬度和測量精度,當然模擬數字轉換的作用更為關鍵。
      信號處理部分的數字化、軟件化是儀器發展的必然選擇,也是虛擬儀器(VI)的發展基礎。數字信號處理(DSP)技術的應用,大大拓展了儀器的作用,儀器作用大小更多地取決于儀器的數字信號處理能力。另外高速模擬數字轉換器(ADC)也是決定未來測試儀器、特別是電子測試儀器發展方向的重要因素,目前高速ADC的采集帶寬已開始進入微波波段。
      信號數字處理的實現途徑主要有兩種:一種是基于數字信號處理器(DSP)的形式,一種是基于微處理器(或單片機)的形式。采用數字信號處理(DSP)或者是微處理器(MCU)結構要針對不同的測量對象而定。通常,DSP主要針對運算復雜,實時性要求高、但程序不太大,任務相對單一的場合:如頻譜分析儀,信號分析儀等。微處理器主要針對運算復雜,需要大量的數據和程序存儲器,實時性要求適中,需要對測量數據進行復雜的分析和處理的場合上:如邏輯分析儀,網絡分析儀,生化分析儀等。
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