【数据采集专栏】耦合方式

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简介

方案介绍

交流耦合

直流耦合


简介

设置耦合方式(CouplingMode)用以滤除不需要的信号:

当耦合方式为"直流":被测信号含有的直流分量和交流分量都可以通过:

当耦合方式为"交流":被测信号含有的直流分量被阻隔。

方案介绍

本文以TI的方案为例,详细讲解如何实现不同的耦合方式。

交流耦合

原理:信号串联隔直电容,高通滤波,滤除全部直流分量,只过交变 AC截止频率:fc​=2πRC1​,由电容 + 输入阻抗决定(常规 0.1μF/1MΩ≈1.6Hz)

优点:去掉直流偏置,动态小信号放大后满量程采样,提升有效分辨率,隔绝前端 DC 漂移

适用:

IEPE 压电、加速度、振动、冲击脉冲、色选机物料瞬时脉冲

FFT 频谱分析、音频、高频脉冲、无直流分量的动态信号

禁忌:低于截止频率的慢变信号不能用 AC,会被滤除(如静态温度)。

从电路中也可以看出,通过继电器来选择通路,当需要交流耦合时,继电器切换好67.此时信号通过C352过来。

直流耦合

原理:前端无隔直电容,直流 + 交流全部直通 ADC

信号:0Hz 直流 + 交变交流完整保留,信号原有直流偏置不丢失

优点:无低频截止、0Hz 可测,慢变信号无失真

光电开关、漫反射触发信号、线阵 CCD 基准电平采集

4-20mA 电流、温度、压力、电源电压、应变直流分量

需要保留静态偏置、低频缓变(<1Hz)信号

缺点:前端大直流偏置易占满 ADC 量程,小交流信号被淹没

从电路中也可以看出,通过继电器来选择通路,当需要DC耦合时,继电器切换好69,此时信号直接过来,C352被短路了

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