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模拟量采集原理
模拟量采集原理是指通过传感器将实际量转化为电压或电流信号，然后经过放大、滤波、调理等处理，最终将其转化为数字信号进行采样和储存的过程。
在模拟量采集中，传感器起着关键作用。
传感器是能够将实际量转化为电信号的装置，常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
传感器将实际量转化为电信号后，需要经过放大处理。
放大器会增加电信号的幅度，以便信号能够被准确地测量和处理。
放大后的信号还需要经过滤波处理，去除混杂在信号中的杂波和干扰，使其更加稳定和可靠。
接下来，经过调理处理。
调理包括采样和保持、线性化、电平转换等操作，以便将信号适配到后续数字处理器可接受的范围。
采样和保持是指在一定的时间间隔内对信号进行采样并保持其数值，线性化是将非线性的信号转化为线性的形式，而电平转换则是将信号的电平调整为适合数字处理器的电平范围。
最后，经过模数转换器（ADC）进行模拟信号到数字信号的
转换。
ADC会根据一定的采样频率对模拟信号进行采样，并
将其转换为对应的数字信号。
转换后的数字信号可以被储存、处理和传输，实现对实际量的监测和控制。
总结起来，模拟量采集原理是将实际量转化为电信号，并经过放大、滤波、调理等处理，再通过ADC转换为数字信号的过
程。
这一过程可以实现对实际量的准确测量和控制，广泛应用于各种工业自动化、仪器仪表等领域。
第5章 模拟信号的调理与转换测试系统的一个重要环节是信号的调理与转换。
被测物理量经传感器后的输出一般了抑制干扰噪声、提高信噪比和方便后续的传输和处理，往往需要对这些电信号调电桥是将电阻、电容和电感等参数或电流输出的一种测量电路。
电桥电路简单可靠，且具，被广泛用作仪器测量电路。
电桥可分为5.直流R 桥的一条对角线两端a 和c 接入直流电源b 和d 上输出电压y e ，该输出可直接驱动指示仪表，也可接直的出为电信号。
由于测量过程中不可避免地遭受各种干扰因素的影响，为作调理和转换。
本章主要讨论模拟信号常用的调理与转换环节，包括电桥、制与解调、滤波器、以及数/模与模/数转换。
5.1 电桥的变化转换为电压有很高的精度和灵敏度，因此按其采用的激励电源类型分为直流电桥和交流电桥；按其工作方式又零值法（平衡电桥）和偏值法（不平衡电桥）。
1.1 直流电桥电桥如图5.1所示，纯电阻1R 、2、3R 和4R组成电桥的四个桥臂，在电o e ，而另一对角线两端入后续放大电路。
流电桥的输出端后接输入阻抗较大仪表或放大电路时，可视为开路，其输为零，此时有电流o 112e I R R =+，o2e I R R =图5.1 直流电桥结构形式34+ 由此可得出b 、d 两端输出电压158()()14o o 12341324o1234b ad R R U e e R R R R R R R R eR R R R ⎛⎞=−=−⎜⎟++⎝⎠−++ （5-1y e 为零，即当电桥平衡时，应有y a e U =）由式（5-1）可知，要使输出电压式（5-2）为直流电桥平衡公式。
直流电桥的工作原理是：四个桥臂中的一个或数个桥臂的阻值变化而引电各桥臂的阻值，可使输出电压（或电流）仅直流电桥的优点是：采用稳定性高的直流电源作激励电源；电桥的输出e 是直流成入工频干扰较5.入b 、d 测量。
电桥平衡条件下，检流计G 的指示为零变化时，电桥不平衡，检流计G 的电流不为零。
第5章视频的采集本章提要：●视频的基本概念●视频文件的常见格式●数码摄像机●视频采集5.1 视频的一般概念与一般生活中的模拟视频信号不同，计算机多媒体中涉及的视频是指经数字化压缩编码后的视频，计算机中的视频文件是模拟视频信号经过采样、压缩、编码过程转化而成的，这个过程称为视频数字化。
多媒体视频常采用数码摄像机完成相关的采集工作。
5.2 视频文件的常见格式在数字视频领域，根据不同的用途，视频压缩编码的标准也不相同，从而形成了多种样式的视频文件格式。
（1）MPEG格式MPEG格式是目前普遍使用的视频格式。
MPEG （Moving Picture ExpertGroup）是一种编码标准，由国际标准化组织（International Organization for Standardization , ISO ）和国际电工委员会(International Electro TechnicalCommission ,IEC)联合成立的专家组在1988年制定的，是一种电视图像数据和声音数据的编码、解码和同步的标准。
到目前为止，已经开发并使用的MPEG标准包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
MPEG-1是在存储介质上保存和重获运动图像和声音的标准。
它以525或者625解析线压缩影片，数据密度1.5Mbps （兆比特每秒）。
MPEG-1视频的质量和VHS 等同，用于制作VCD、CD-ROM和网上发布的视频。
MP3（MPEG-l Audio Layer3）也是源于MPEG-1。
MPEG-2 是一个直接与数字电视广播有关的高质量图像和声音编码标准。
它可以说是MPEG-1的扩充，在图像质量上有很大提高。
MPEG-2是数字电视的标准。
可用于制作DVD，提供720×480像素和1280×720像素的解析度。
MPEG- 4是为视听数据的编码和交互播放开发的算法和工具，是一个数据速率很低的多媒体通信标准。
55//5.1 5.1 问题模拟信号进行AD转换时从启动转换到转换结束输出数字量需要一定的转换时间当输入信号频率较高时会造成很大的转换误差。
解决方法采用一种器件在AD转换时保持住输入信号电平在AD转换结束后跟踪输入信号的变化。
采样保持器用于对模拟输入信号进行采样然后根据逻辑控制信号指令保持瞬态值保证模数转换期间以最小的衰减保持信号的一种器件。
5.2 5.2 模拟信号UiK驱动信号ACH模拟地UO采样保持器的一般结构形式采样/保持器是一种具有信号输入、信号输出以及由外部指令控制的模拟门电路。
组成模拟开关K、电容CH和缓冲放大器A。
UC5.2 5.2 UiK驱动信号CH模拟地UOUCAt控制信号t模拟输入At采样输出跟踪t1A2t2A1t3保持A3t4A采样保持器工作原理跟踪保持跟踪在t1时刻前控制电路的驱动信号为高电平时模拟开关K闭合模拟输入信号Ui通过模拟开关加到电容CH 上使得CH端电压UC 跟随Ui 变化而变化。
工作原理如下在t1时刻驱动信号为低电平模拟开关K断开此时电容CH 上的电压UC保持模拟开关断开瞬间的Ui 值不变并等待AD转换器转换。
而在t2时刻保持结束新一个跟踪时刻到来此时驱动信号又为高电平模拟开关K 重新闭合CH端电压UC 又跟随Ui 变化而变t3时刻驱动信号为低电平时模拟开关K 断开......。
采样保持器是一种用逻辑电平控制其工作状态的器件。
5.2 5.2 它具有两个稳定的工作状态跟踪状态在此期间它尽可能快地接收模拟输入信号并精确地跟踪模拟输入信号的变化一直到接到保持指令为止。
保持状态对接收到保持指令前一瞬间的模拟输入信号进行保持。
因此采样/保持器是在“保持”命令发出的瞬间进行采样而在“跟踪”命令发出时采样/保持器跟踪模拟输入量为下次采样做准备。
采样保持器主要起以下两种作用“稳定”快速变化的输入信号以减少转换误差。
用来储存模拟多路开关输出的模拟信号以便模拟多路开关切换下一个模拟信号。
