中心議題：

• 探討選擇測試和測量係統的方法
• 分析測試設備結構有四種主要類型

解決方案：

• 基於PC板的係統可在成本和靈活性上最佳解決方案

在可用的測試和測量硬件和軟件範圍內進行選擇

，對初次用戶和有經驗的用戶來說，都一樣難辦
，這是可以理解的。

技術的進步使測量和測試方法的發展呈指數方式加快，給用戶提供難以想象的強大係統功能。

測ce試shi和he測ce量liang設she備bei跨kua越yue很hen寬kuan的de範fan圍wei。對dui簡jian單dan應ying用yong來lai說shuo，比bi較jiao容rong易yi選xuan擇ze合he適shi的de結jie構gou來lai滿man足zu需xu要yao和he預yu算suan。應ying用yong的de複fu雜za性xing增zeng加jia時shi，結jie構gou的de選xuan擇ze以yi及ji相xiang關guan的de費fei用yong也ye變bian得de複fu雜za了le，就jiu會hui做zuo出chu錯cuo誤wu的de選xuan擇ze，會hui更geng昂ang貴gui，正zheng確que的de選xuan擇ze顯xian得de更geng加jia重zhong要yao。

出發點是要知道信號或傳感器輸出的電平和測量所需要的靈敏度（定義為測量時所能檢測到的最小變化，並能以測量值的單位來表達）。

精度
、分(fen)辨(bian)率(lv)和(he)測(ce)量(liang)速(su)度(du)是(shi)一(yi)些(xie)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)，是(shi)工(gong)程(cheng)師(shi)在(zai)決(jue)定(ding)如(ru)何(he)收(shou)集(ji)和(he)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)時(shi)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)的(de)。另(ling)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)是(shi)環(huan)境(jing)。測(ce)量(liang)是(shi)在(zai)電(dian)噪(zao)聲(sheng)很(hen)大(da)的(de)廠(chang)區(qu)中(zhong)進(jin)行(xing)
，還(hai)是(shi)在(zai)電(dian)噪(zao)聲(sheng)微(wei)小(xiao)的(de)實(shi)驗(yan)室(shi)中(zhong)進(jin)行(xing)。另(ling)外(wai)，傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)位(wei)置(zhi)是(shi)否(fou)離(li)得(de)很(hen)遠(yuan)
，難(nan)以(yi)接(jie)近(jin)。在(zai)許(xu)多(duo)應(ying)用(yong)中(zhong)
，環(huan)境(jing)因(yin)素(su)對(dui)結(jie)構(gou)可(ke)能(neng)起(qi)決(jue)定(ding)作(zuo)用(yong)。

測量要求

1. 靈敏度：可以檢測到的被測信號的最小變化；

2. 精度：測量值與一級標準間的一致程度；

3. 分辨率：被觀察信號的最小部分；

4. 測量速度：最大采樣率
；

5. 帶寬：被采樣信號的最高頻率信號分量；

6. 數據存儲需求； 所要測量的通道數；

7. I/O數：模擬和數字；

8. 觸發：定時控製和開關控製
；

9. 抗幹擾度：正常噪聲抑製比和其模擬抑製比

；

10. 信號調節
； 隔離；

11. 網絡/總線協議的需求，例如以太網和IEEE—488（GPIB）；

12. 顯示
； 容易調定和使用
；

13. 所收集數據的計算和分析
；

14. 大小
、重量和可攜帶性；

15. 電源需求； 係統集成問題；

16. 係統成本和每個通道的成本。

考慮這些因素並標明你的需求以後，你就可以為你的應用考慮正確的係統結構。

儀器結構的選擇

測試設備結構有四種主要類型：

1、獨立儀器。最精度最靈敏的獨立儀器是台式儀器。它們是傳統的儀器加上許多新的改進的性能，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字多用表供現場測量
，但一般來說
，它沒有台式儀器那樣的性能
、靈敏度和精度。

2
、計ji算suan機ji連lian接jie的de儀yi器qi。它ta是shi獨du立li儀yi器qi的de一yi個ge子zi集ji。當dang測ce量liang的de數shu量liang貨huo類lei型xing超chao過guo獨du立li儀yi器qi所suo能neng承cheng受shou的de能neng力li時shi，需xu要yao一yi個ge終zhong端duan顯xian示shi器qi或huo者zhe希xi望wang有you靈ling活huo的de軟ruan件jian控kong製zhi時shi，就jiu使shi用yong這zhe類lei儀yi器qi。很hen多duo儀yi器qi提ti供gong獨du立li工gong作zuo能neng力li
，也ye提ti供gong計ji算suan機ji控kong製zhi模mo式shi
，供gong複fu雜za的de測ce式shi和he測ce量liang係xi統tong使shi用yong。將jiang儀yi器qi與yuPC控製器連接起來的外部數據通信總線可以使用若幹種標準協議中的一種。

3、fenbushiyiqi。dangqianyouyixieshengchanchangshangtigong。zheleiceshixitongbaohanyixieduliyiqi
，tongguotongxinwangluojiangtamenlianzaiyiqi。zhezhongjiegouyouyixiexiaoxinghuayiqizucheng，yuanzeshangkeyifangzaichangquzhongderenhedifang，tongguotongxinwangluojiangwanquanchulihoudexinhaochuansonggeijisuanji。henduoyiqizuodaoshiyanshiceliangdengjideyaoqiu。yinweitamenweiyuceshixinhaofujin，電纜感應噪聲減到最小，因而降低了測量誤差。分布式儀器網絡布局最大的優點是消除了每一測試點到PC的電纜連接
，簡化了安裝。
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zaiyiqidefujinkeyiyouyigexiaodebendixianshiqi
，keyiyonglaiduchushuju，zhazhaoguzhang。niyekeyiwanquanyikaokongzhijisuanjishangdexianshiqi。fenbushiyiqishiyongdeshujutongxinxieyileisiyujisuanjilianjiedeyiqisuoshiyongdexieyi。

4
、基於PC的測試儀器。這裏最主要的屬性是測量速度和獲取大量數據的能力。有兩種基本配置。最常見的是模擬測試信號被連到一個PC插入板上

，該板位於一個計算機總線插槽上，或者位於PC並行口上。另一種配置由許多裝在機箱中的板組成,裝在機架上的機箱與PC有相當距離.機箱含有測量板多路複用板A/D變換板和信號調節板等,將完全處理後的數字信號與PC聯網.機箱係統有效地將測量係統的規模擴大,其通道數要比使用PC內提供數個可用用的板插槽的規模大得多。

檢查參數

決定數字化儀器靈敏度的一個重要參數是分辯率和靈敏度,其中靈敏度等於量程被分辯率除.因此,對一個特定的儀器測量量程來說,分辯率愈大，靈敏度愈好。

采樣率（或測量速度）是另一個參數，但這要以犧牲靈敏度為代價。

還要考慮所期望的儀器精度（被測值與一級標準的接近程度）。精度以幾種方式來表示，這決定於特定的儀器。但有代表性的是以百分比、PPM或位數來表示。台式獨立儀器提供最高的精度、靈敏度和分辯率。它們適合作為校準源用來傳遞標準。

對儀器的每一種基本類型，上麵討論的一些參數以及其它的一些參數列在表1中。

適應性和噪聲抑製

各種附加信號調節放大器可用來提高信號電平，輸入到基於PC的測試係統，使你可以在低電平信號（例如來自低電偶
、應變量規等的信號）情況下使用這種類型的係統。決定使用什麼樣的硬件，常常要在所要求的各種屬性間做一些折衷。
這些指標反映了該類儀器每個參數通常所能達到的最高或最佳值
，並步使所有這些值都能同時達到。

某些測量儀器有內置的皂聲抑製裝置。它們使用了一些內部技術，如濾波、積分和電流倒相等來降低噪聲。然而，在基於PC的插入損和基於PC的外部機箱係統中沒有內置的噪聲抑製裝置。替代的方法是基於PC測試係統使用軟件提供的平均技術來降低來自測量和/或信號調節附加裝置（如濾波器）的噪聲。簡而言之，PC所固有的缺點是帶有電噪聲的總線


，這限製了PC插入板用來做靈敏測量。

結束語

最後一個考慮是費用。台式儀器費用最高
，因此，隻有對精度和分辯率有真正需求時才應用它們。由於幾乎每人都有PC，基於PC板(ban)的(de)係(xi)統(tong)可(ke)能(neng)是(shi)在(zai)成(cheng)本(ben)和(he)靈(ling)活(huo)性(xing)上(shang)最(zui)佳(jia)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。如(ru)果(guo)要(yao)求(qiu)在(zai)電(dian)噪(zao)聲(sheng)大(da)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)，則(ze)分(fen)布(bu)式(shi)小(xiao)型(xing)化(hua)儀(yi)器(qi)將(jiang)是(shi)你(ni)最(zui)佳(jia)的(de)選(xuan)擇(ze)。這(zhe)類(lei)儀(yi)器(qi)的(de)價(jia)格(ge)在(zai)台(tai)式(shi)儀(yi)器(qi)和(he)PC插板式儀器之間。