測(cè)試設(shè)備結(jié)構(gòu)四種類型 測(cè)試測(cè)量該考慮的問題

精度、分辨率和測(cè)量速度是一些重要因素，是工程師在決定如何收集和測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)必須考慮的。另一個(gè)重要因素是環(huán)境。測(cè)量是在電噪聲很大的廠區(qū)中進(jìn)行，還是在電噪聲微小的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。另外，傳感器的位置是否離得很遠(yuǎn)，難以接近。在許多應(yīng)用中，環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)可能起決定作用。

測(cè)量要求

1.靈敏度：可以檢測(cè)到的被測(cè)信號(hào)的最小變化;

2.精度：測(cè)量值與一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)間的一致程度;

3.分辨率：被觀察信號(hào)的最小部分;

4.測(cè)量速度：最大采樣率;

5.帶寬：被采樣信號(hào)的最高頻率信號(hào)分量;

6.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求;所要測(cè)量的通道數(shù);

7.I/O數(shù)：模擬和數(shù)字;

8.觸發(fā)：定時(shí)控制和開關(guān)控制;

9.抗干擾度：正常噪聲抑制比和其模擬抑制比;

10.信號(hào)調(diào)節(jié);隔離;

11.網(wǎng)絡(luò)/總線協(xié)議的需求，例如以太網(wǎng)和IEEE—488（GPIB）;

12.顯示;容易調(diào)定和使用;

13.所收集數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析;

14.大小、重量和可攜帶性;

15.電源需求;系統(tǒng)集成問題;

16.系統(tǒng)成本和每個(gè)通道的成本。

考慮這些因素并標(biāo)明你的需求以后，你就可以為你的應(yīng)用考慮正確的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

儀器結(jié)構(gòu)的選擇

測(cè)試設(shè)備結(jié)構(gòu)有四種主要類型：

1、獨(dú)立儀器。最精度最靈敏的獨(dú)立儀器是臺(tái)式儀器。它們是傳統(tǒng)的儀器加上許多新的改進(jìn)的性能，例如圖形顯示、按鍵選擇功能、菜單編程等。帶自備電源的可攜帶式數(shù)字多用表供現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，但一般來說，它沒有臺(tái)式儀器那樣的性能、靈敏度和精度。

2、計(jì)算機(jī)連接的儀器。它是獨(dú)立儀器的一個(gè)子集。當(dāng)測(cè)量的數(shù)量貨類型超過獨(dú)立儀器所能承受的能力時(shí)，需要一個(gè)終端顯示器或者希望有靈活的軟件控制時(shí)，就使用這類儀器。很多儀器提供獨(dú)立工作能力，也提供計(jì)算機(jī)控制模式，供復(fù)雜的測(cè)式和測(cè)量系統(tǒng)使用。將儀器與PC控制器連接起來的外部數(shù)據(jù)通信總線可以使用若干種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的一種。

3、分布式儀器。當(dāng)前由一些生產(chǎn)廠商提供。這類測(cè)試系統(tǒng)包含一些獨(dú)立儀器，通過通信網(wǎng)絡(luò)將它們連在一起。這種結(jié)構(gòu)由一些小型化儀器組成，原則上可以放在廠區(qū)中的任何地方，通過通信網(wǎng)絡(luò)將完全處理后的信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)。很多儀器做到實(shí)驗(yàn)室測(cè)量等級(jí)的要求。因?yàn)樗鼈兾挥跍y(cè)試信號(hào)附近，電纜感應(yīng)噪聲減到最小，因而降低了測(cè)量誤差。分布式儀器網(wǎng)絡(luò)布局最大的優(yōu)點(diǎn)是消除了每一測(cè)試點(diǎn)到PC的電纜連接，簡(jiǎn)化了安裝。

在儀器的附近可以有一個(gè)小的本地顯示器，可以用來讀出數(shù)據(jù)，查找故障。你也可以完全依靠控制計(jì)算機(jī)上的顯示器。分布式儀器使用的數(shù)據(jù)通信協(xié)議類似于計(jì)算機(jī)連接的儀器所使用的協(xié)議。

4、基于PC的測(cè)試儀器。這里最主要的屬性是測(cè)量速度和獲取大量數(shù)據(jù)的能力。有兩種基本配置。最常見的是模擬測(cè)試信號(hào)被連到一個(gè)PC插入板上，該板位于一個(gè)計(jì)算機(jī)總線插槽上，或者位于PC并行口上。另一種配置由許多裝在機(jī)箱中的板組成，裝在機(jī)架上的機(jī)箱與PC有相當(dāng)距離。機(jī)箱含有測(cè)量板多路復(fù)用板A/D變換板和信號(hào)調(diào)節(jié)板等，將完全處理后的數(shù)字信號(hào)與PC聯(lián)網(wǎng)。機(jī)箱系統(tǒng)有效地將測(cè)量系統(tǒng)的規(guī)模擴(kuò)大，其通道數(shù)要比使用PC內(nèi)提供數(shù)個(gè)可用用的板插槽的規(guī)模大得多。

檢查參數(shù)

決定數(shù)字化儀器靈敏度的一個(gè)重要參數(shù)是分辯率和靈敏度，其中靈敏度等于量程被分辯率除。因此，對(duì)一個(gè)特定的儀器測(cè)量量程來說，分辯率愈大，靈敏度愈好。

采樣率（或測(cè)量速度）是另一個(gè)參數(shù)，但這要以犧牲靈敏度為代價(jià)。

還要考慮所期望的儀器精度（被測(cè)值與一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的接近程度）。精度以幾種方式來表示，這決定于特定的儀器。但有代表性的是以百分比、PPM或位數(shù)來表示。臺(tái)式獨(dú)立儀器提供最高的精度、靈敏度和分辯率。它們適合作為校準(zhǔn)源用來傳遞標(biāo)準(zhǔn)。