模擬輸入輸出是什么

測量自然界中的溫度、壓力、流量等物理量的傳感器發(fā)出的信號是模擬信號，而且，用于控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)大多數(shù)依靠模擬信號動作。而另一方面，電腦只能處理數(shù)字信號，所以使用電腦輸入來自傳感器的信號、向執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出信號時，必須在模擬信號和電腦能處理的數(shù)字信號之間架設(shè)一座橋梁。這就是模擬輸入輸出接口

模擬信號輸入輸出(多功能)

USB單

PCI Express接口板

PCI接口板

模擬信號輸入輸出

USB單元

PCI Express接口板

PCI接口板

PCI接口板

(數(shù)字化儀，萬用表)

無線I/O單元

模擬輸入輸出設(shè)備的分類

模擬輸入設(shè)備(A/D轉(zhuǎn)換)

將來自外部裝置的模擬信號轉(zhuǎn)換成電腦可處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的設(shè)備。

模擬輸出設(shè)備(D/A轉(zhuǎn)換)

將電腦的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號、向外部裝置輸出的設(shè)備。

模擬輸入輸出設(shè)備(A/D、D/A轉(zhuǎn)換)

同時具有A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換功能的設(shè)備。

模擬信號的數(shù)字化、數(shù)字信號的模擬化

如果想將外部的模擬量輸入到電腦中，嚴(yán)格地進(jìn)行數(shù)字表示，對應(yīng)的數(shù)字量需要無限的位數(shù)。這不僅對只能處理有限位數(shù)的電腦來說不可能，從構(gòu)成轉(zhuǎn)換器的電路技術(shù)方面來看，也是不可能的。

解決這個問題最有效的方法是通過四舍五入或舍去、向上進(jìn)位等方式將數(shù)據(jù)控制在允許范圍方位內(nèi)的方法，即，使用代表值置換一定范圍內(nèi)的量。這就稱作量子化。

如果將實線表示的模擬量量子化，會變?yōu)殡A梯狀的折線。這樣，就可用有限的值中的某一個表示模擬信號?這項技術(shù)一直廣泛地在大家的周圍使用。例如，手機(jī)。手機(jī)將大家的語音(模擬)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后進(jìn)行通話。

例如，將階梯的第一個臺階作為1，用10進(jìn)制數(shù)表示，再將這個10進(jìn)制數(shù)置換為2進(jìn)制數(shù)后，變?yōu)橄聢D所示的樣子。這樣，就用4個比特將模擬量數(shù)字化了，這是將模擬量量子化的基本思考方法。

模擬輸入輸出設(shè)備的絕緣類型

模擬輸入輸出設(shè)備大致可分為絕緣型和非絕緣型兩類。在此，對絕緣型的兩個類型的特點進(jìn)行說明。非絕緣型是沒有使用絕緣元件的類型。

總線絕緣型

通過光電耦合器使電腦和外部輸入輸出電路絕緣。這種絕緣可以防止外部電干擾，所以在配線方面容易產(chǎn)生噪音、擔(dān)心電腦誤動作、損壞時也可放心使用。

獨立絕緣(通道間絕緣)型

除了總線絕緣，還通過光電耦合器、絕緣放大器進(jìn)行各輸入輸出通道間的絕緣。這種絕緣可防止各通道間的干擾，所以即使連接各通道的機(jī)器各自的接地等級不同，也能正確采樣。

光電耦合器是什么

光電耦合器是由發(fā)光二極管和光電晶體管組成一對而構(gòu)成的元件。如果發(fā)光二極管中流過電流(大約10mA)，就會發(fā)光。光電晶體管感應(yīng)到光后，變?yōu)镺N的狀態(tài)，電流流通。通過這個光信號的部分，系統(tǒng)和外部的電信號絕緣。

輸入輸出通道數(shù)是什么

輸入輸出通道數(shù)的意思是1個設(shè)備擁有的可輸入或輸出的信號數(shù)。即，表示能連接的傳感器(信號源)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(控制對象)的數(shù)目?？匆豢串a(chǎn)品目錄等的規(guī)格欄，有時會看到單端**ch、差分**ch等表示方法。

單端輸入是什么

通過信號線和地線兩條線連接，根據(jù)與大地的電位差測量信號源電壓的方式。這在模擬輸入中也是最普通的輸入方式，對1個信號源，配2條線皆可以了，這是它的優(yōu)點。與差分輸入比較，它有容易受到噪音影響的缺點。

差分輸入是什么

通過2條信號線與地線合計3條線測量信號源電壓的方式。獲得大地與A點間的電位、大地與B點間的電位的差，測量信號源(A－B間)的電位。這樣，A-B間受到大地噪音影響互相抵消，與單端輸入比較，具有不容易受到噪音影響的優(yōu)點。但是，也有1個缺點：對于1個信號源，需要配3條線，與單端輸入相比，能使用的通道數(shù)減少一半。

輸入通道數(shù) 模擬信號輸入輸出(多功能)

單端輸入 64-ch (差分 32-ch)

單端輸入 32-ch (差分 16-ch)

單端輸入 16-ch (差分 8-ch)

單端輸入 8-ch (差分 4-ch)

單端輸入 16-ch

單端輸入 8-ch

輸入通道數(shù) 模擬信號輸入輸出

單端輸入 64-ch (差分 32-ch)

單端輸入 16-ch (差分 8-ch)

單端輸入 8-ch

單端輸入 4-ch

差分 8-ch

差分 4-ch

輸出通道數(shù) 模擬信號輸入輸出(多功能)

16-ch

8-ch

4-ch

2-ch

1-ch

輸出通道數(shù) 模擬信號輸入輸出

16-ch

8-ch

4-ch

2-ch

分辨率是什么

表示能將模擬信號以怎樣的細(xì)小程度進(jìn)行數(shù)字表示(近似)。分辨率越高，電壓范圍分得越細(xì)，越能將模擬值正確地轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。

以下列舉一例，說明如果要在多種多樣的模擬輸入輸出設(shè)備中，選擇具有適合自己要求的分辨率的設(shè)備，應(yīng)如何考慮。

例如，假設(shè)“測量 0℃ ～ 100℃的溫度”???

例1：希望以1℃為單位測量

需要1/100的精度。分辨率為8比特(分成2的8次方=256份)的設(shè)備就足夠了。

例2：如果希望以0.1℃為單位測量

需要1/1,000的精度。需要分辨率為12比特(分成2的12次方=4,096份)的設(shè)備。

例3：如果希望以0.01℃為單位測量

需要1/10,000的精度。需要分辨率為16比特(分成2的16次方=65,536份)的設(shè)備。、

分辨率/ADC 模擬信號輸入輸出(多功能)

16-bit

12-bit

分辨率/ADC 模擬信號輸入輸出

24-bit

16-bit

12-bit

10-bit

分辨率/DAC 模擬信號輸入輸出(多功能)

16-bit

12-bit

分辨率/DAC 模擬信號輸入輸出

16-bit

12-bit

輸入輸出范圍是什么

可輸入或輸出的模擬電壓、電流的范圍。雙極(Bipolar)的意思是雙極性(-10V ～ +10V范圍等)、單極(Unipolar)的意思是單極性(0 ～ +10V范圍等)。選擇輸入輸出范圍時，一般選擇與傳感器的輸出、對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入相同，或選擇具有稍寬一點的范圍的設(shè)備。

例如，假設(shè)使用一個將某模擬量轉(zhuǎn)換成0 ～ 5V電壓的傳感器。那么，輸入范圍為0 ～ 10V和0 ～ 5V的設(shè)備哪一個更有效？假設(shè)分辨率都是12比特，范圍為0 ～ 10V的主板能分割的最小電壓為10÷4096，大約2.44mV。0 ～ 5V的設(shè)備為5÷4096，所以能分割的最小電壓大約為1.22mV。傳感器只能輸出0 ～ 5V，所以選擇輸入范圍為0 ～ 5V的設(shè)備可測量得更加精確。

增益是什么

增益的意思是倍率。在模擬輸入設(shè)備中，有的設(shè)備搭載了增加輸入信號幅度的功能。例如，外部信號為0 ～ 2.5V時，假設(shè)模擬輸入設(shè)備的輸入范圍為0 ～ 10V，與直接轉(zhuǎn)換相比，將外部信號(輸入的信號)的幅度增加到4倍，成為0 ～ 10V的信號后轉(zhuǎn)換可進(jìn)行更高精度的測量。

轉(zhuǎn)換速度(采樣周期)是什么

表示能以多細(xì)小的時間間隔將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，或能以多大的時間間隔將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬量輸出。轉(zhuǎn)換速度越快，轉(zhuǎn)換的再現(xiàn)性越高。

采樣頻率 模擬信號輸入輸出(多功能)

1μsec/ch (max.)　

2μsec/ch (max.)

5μsec/ch (max.)

10μsec/ch (max.)

采樣頻率 模擬信號輸入輸出

100nsec (max.)

4μsec/ch (Max.)

10μsec/ch (max.)

20μsec/ch (max.)

10μsec×-ch＋20μsec [電壓]

40μsec×-ch＋20μsec [電流]

5msec/ch

40msec/ch

170msec/ch

更新頻率 模擬信號輸入輸出(多功能)

6μsec (max.)

10μsec (max.)

12μsec (max.)

更新頻率 模擬信號輸入輸出

10μsec/ch (max.)

20μsec/ch (max.)

采樣速度是測量對象頻率的10倍以上

如何決定模擬信號測量時的采樣速度（周期）。采樣速度越快，越能準(zhǔn)確地將原信號波形轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。但是，采樣速度越快，數(shù)據(jù)也變大，模擬輸入設(shè)備上搭載的A/D轉(zhuǎn)換器也更昂貴。

在考慮現(xiàn)實指標(biāo)的基礎(chǔ)上，首先該考慮的是采樣定理。采樣定理是表示在“將連續(xù)的模擬信號作為離散的數(shù)字信號采樣時的采樣間隔的定理。為了準(zhǔn)確地采樣原信號中包含的所有頻率成分，需要原信號頻率的2倍以上的采樣速度”。

例如，為了準(zhǔn)確地采樣1kHz模擬信號，需要至少2kHz以上的采樣周期，否則無法準(zhǔn)確地采樣原信號中包含的頻率成分。以低速采樣高速信號時，將被作為折疊信號觀測，并視為低于原測量對象波形頻率的低頻率信號波形，即發(fā)生混疊。

混疊在日常生活中也可見到?？焖傩D(zhuǎn)的螺旋槳看似緩慢旋轉(zhuǎn)的原因就是人的眼睛和大腦的采樣速度無法跟上旋轉(zhuǎn)的螺旋槳頻率。發(fā)生混疊時，采樣結(jié)果看起來會與實際的信號大相徑庭。

基于采樣定理，能夠準(zhǔn)確地獲取頻率成分，但實際上僅憑2倍于原信號，波形會看起來參差不齊，無法獲得準(zhǔn)確的振幅。能夠準(zhǔn)確捕捉信號特性的實用采樣速度是原信號的10倍以上?？堤┛藶椴煌l率的信號準(zhǔn)備了多種模擬輸入設(shè)備。

轉(zhuǎn)換精度是什么

進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換或D/A轉(zhuǎn)換時的誤差范圍。用1LSB單位表示誤差。例如，假設(shè)A/D轉(zhuǎn)換設(shè)備的分辨率為12比特，輸入范圍設(shè)定為±10Ｖ，那么能分辨的最小單位為20÷4,096 ≒ 4.88mV(1LSB)。該A/D轉(zhuǎn)換主板的轉(zhuǎn)換精度表示為±2LSB時，意思是可能產(chǎn)生大約4.88×2 ≒ ±9.76mV的誤差。

*LSB：Least Significant Bit的縮寫，表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的最后一位比特。

二進(jìn)制數(shù)據(jù)和電壓值的關(guān)系(分辨率為16比特時)

從16比特的模擬輸入設(shè)備輸入的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的分辨率為二進(jìn)制16位(16進(jìn)制數(shù)=4位)，模擬輸出設(shè)備時，要設(shè)定的D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的分辨率為二進(jìn)制16位(16進(jìn)制數(shù)=4位)。如下圖所示，“0000”時為“-10V”，而“FFFF”時為“9.99970V”。

如果是分辨率為16比特的設(shè)備，對于-10V ～ 0V的電壓，將-10Ｖ表示為“0000H”，將0Ｖ表示為“8000H”，可表示32,768種數(shù)據(jù)，而對于0V ～ +10V，只能表示32,767種：從“8000H”到最大值“FFFFH”。因此，最大值為“＋10V－1LSB”。

這些關(guān)系在任何一種模擬輸入輸出設(shè)備上都是通用的。例如，進(jìn)行模擬輸出時，如果向外部輸出信號，分辨率為16比特，將設(shè)備設(shè)定為“FFFF”，但可輸出的最大電壓為“+10V－1LSB”。

縮寫(單位)的含義

LSB

Least Significant Bit的縮寫。表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的最后一位比特。

MSB

Most Significant Bitt的縮寫。表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的最前一位比特。

FSR

Full Scale Range的縮寫?！?0V范圍時，“20”為FSR。

以數(shù)字值表示模擬值的方法

通過模擬輸入(A/D轉(zhuǎn)換)轉(zhuǎn)換(量子化)的數(shù)據(jù)、設(shè)定為模擬輸出(D/A轉(zhuǎn)換)的數(shù)據(jù)使用以下特有的編碼體系表示。表示方法有以下幾種。

標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制

將電壓的0V作為數(shù)字值的0，數(shù)字值與電壓成正比，電壓增加，數(shù)字值也增加。用于單極型。

偏移二進(jìn)制

將負(fù)電壓的最大值作為數(shù)字值的0。將電壓的0V作為數(shù)字值的中間值，將正電壓的最大值作為數(shù)字值的最大值。用于雙極型。

反二進(jìn)制(2的補(bǔ)數(shù))

反轉(zhuǎn)偏移二進(jìn)制編碼的最高位比特后得到。2的補(bǔ)數(shù)表示是一種在電腦運(yùn)算中使用方便的編碼。在雙極型中，有這種格式的數(shù)據(jù)。

采樣方式是什么

進(jìn)行多通道的采樣時，有使用多路復(fù)用器（切換器）的多路復(fù)用器方式和同步采樣方式。

多路復(fù)用器方式通過多路復(fù)用器切換進(jìn)行采樣，不能同步轉(zhuǎn)換多個通道(需要通道切換時間)。

同步采樣方式有每個通道都搭載A/D轉(zhuǎn)換器的類型和搭載樣本/保持放大器的類型，都可進(jìn)行多個通道的同步轉(zhuǎn)換。

轉(zhuǎn)換速度和通道數(shù)的關(guān)系

通過多路復(fù)用器方式進(jìn)行模擬受通道切換方式時，進(jìn)行多個通道的采樣時，可設(shè)定的采樣周期須保持以下關(guān)系?！稗D(zhuǎn)換速度×通道數(shù)≦采樣周期”

獲取同一時間的數(shù)據(jù)

通過模擬輸入設(shè)備測量多個信號時，已測量的所有通道信號是否會被作為同一時間采樣的信號。如果模擬輸入設(shè)備搭載了通道數(shù)同等數(shù)量的A/D轉(zhuǎn)換器，將同步所有通道的模擬信號，實現(xiàn)同一時間采樣。

通過多路切換器切換通道從而以1臺A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣的多路切換型，隨著通道數(shù)增加每條通道的采樣周期變長，同時通道間的采樣時間也會發(fā)生偏差。

同步采樣型

數(shù)字化儀板卡

模擬量輸入輸出Z系列

多路切換器型

模擬量輸入輸出E系列

模擬量輸入輸出F系列

模擬量輸入輸出L系列

同步采樣功能增設(shè)附件可對多路切換器方式的模擬輸入設(shè)備消除時間偏差。ATSS-16A在模擬E系列發(fā)出控制信號的時間點，16個通道同時保持模擬輸入信號，即可獲取無時間偏差的同一時間的數(shù)據(jù)。

同步采樣功能增設(shè)附件ATSS-16A

時鐘是什么

表示是否可使模擬輸入輸出設(shè)備的轉(zhuǎn)換動作等在某個時間點同步。決定采樣周期的采樣時鐘主要有以下幾種方式。

內(nèi)部時鐘

設(shè)備上搭載可設(shè)定周期的定時器元件，并將其作為時鐘源進(jìn)行周期性轉(zhuǎn)換的方法。在正確、短周期的時間序列處理中非常有效。

外部時鐘

可在搭載外部時鐘輸入端子的設(shè)備上使用。與從外部輸入的脈沖信號等同步進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在進(jìn)行與外部裝置的同步處理時非常有效。

軟件時鐘

與電腦的系統(tǒng)定時器同步，在軟件上發(fā)送開始命令，進(jìn)行周期性轉(zhuǎn)換的方法。但是，VisualBasic的定時器控制等誤差很大，所以不適合需要高速、正確周期的系統(tǒng)。

觸發(fā)器是什么

決定在什么時間點執(zhí)行開始、停止轉(zhuǎn)換的主要因素?？煞謩e獨立設(shè)定開始、停止。主要的觸發(fā)器如下所示。

軟件觸發(fā)器

通過軟件的命令控制轉(zhuǎn)換動作的開始/停止的方法。

外部觸發(fā)器

通過外部信號(數(shù)字信號)控制轉(zhuǎn)換動作的開始/停止的方法。輸入預(yù)先設(shè)定的邊緣方向(上升、下降)的外部控制信號后，開始/停止轉(zhuǎn)換動作。

電平比較(轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)比較)觸發(fā)器

根據(jù)指定通道的信號變化進(jìn)行轉(zhuǎn)換動作的開始/停止的控制。比較預(yù)先設(shè)定的比較電平值和指定通道模擬信號的大小，如果和條件相符，開始/停止轉(zhuǎn)換動作。

緩沖存儲器是什么

緩沖存儲器是暫時保管轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的場所。它不僅可進(jìn)行高速、高功能的模擬輸入輸出處理，還可大幅減輕電腦端的負(fù)荷。緩沖存儲器根據(jù)用途分為FIFO格式和RING(環(huán)形)格式。

FIFO格式

在FIFO(First In First Out)格式存儲器中，經(jīng)過轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存儲在緩沖存儲器的前面，可按照從前到后的順序讀取寫到緩沖存儲器前面的數(shù)據(jù)。讀取的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從存儲器內(nèi)部依次送出，可始終讀取緩沖存儲器中留有的最早的緩沖數(shù)據(jù)。超過FIFO存儲器容量的數(shù)據(jù)不能寫入，將被丟棄，另外，讀取過一次的數(shù)據(jù)也會被緩沖存儲器丟棄。

RING(環(huán)形)格式

在RING(環(huán)形)格式的存儲器中，緩沖存儲器內(nèi)部的保存領(lǐng)域的構(gòu)成呈環(huán)狀。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)依次寫入，如果超過存儲器容量，繼續(xù)保存，將覆蓋前面的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)保存的領(lǐng)域。在正常的狀態(tài)下，不取得數(shù)據(jù)，因某個事情轉(zhuǎn)換動作停止 ，要取得附近數(shù)據(jù)時，使用RING存儲器。采用RING(環(huán)形)格式存儲器時，讀取過一次的數(shù)據(jù)在被覆蓋前，可能被讀取好幾次。

緩沖存儲器 模擬信號輸入輸出(多功能)

16M word

128k word

64k word

1k word

緩沖存儲器 模擬信號輸入輸出

32M word

8k word

1k word

64 word

8 word

總線主控傳輸功能是什么

使用PCI總線主控功能的DMA(直接內(nèi)存訪問)傳輸。

不對電腦的CPU施加負(fù)荷，可從設(shè)備直接向電腦的內(nèi)存以80MB/sec(最大133MB/sec)的速度傳輸數(shù)據(jù)。

CPU不會被剝奪進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸處理等的能力，可以進(jìn)行其他的處理，所以不會對其他的應(yīng)用程序產(chǎn)生影響。

預(yù)先在設(shè)備中進(jìn)行輸入輸出所需的設(shè)定，主板根據(jù)相應(yīng)信息進(jìn)行處理，所以與一般的輸入輸出處理相比，可構(gòu)筑高效的系統(tǒng)。

一般處理

進(jìn)行一般的輸入輸出處理時，CPU從設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)后，存儲在本體內(nèi)存中。在這個期間，CPU不能進(jìn)行其他處理。在下圖的例子中，(4)和(5)的處理結(jié)束后，可進(jìn)行下一項處理。

總線主控處理

CPU向設(shè)備發(fā)出總線主控處理的指令后，設(shè)備可從本體內(nèi)存直接(不通過CPU)取得數(shù)據(jù)。在下圖的例子中，(2)和(3)的處理之間可進(jìn)行其他的處理。

中斷是什么

將特定的輸入端子連接到電腦(CPU)的IRQ上，從外部產(chǎn)生優(yōu)先處理的功能。用于檢測外部裝置的變化，通過執(zhí)行特定處理的應(yīng)用程序、外部的指令執(zhí)行高優(yōu)先度緊急處理等情況。

消耗電流是什么

設(shè)備動作需要電源，消耗電流表示設(shè)備主板會消耗多少電流。一般，這個電源由電腦的擴(kuò)展總線連接器供給。

應(yīng)該注意，實際安裝的主板的最大消耗電流的總和不得超過電腦的額定電源容量(能向擴(kuò)展槽供給的電流最大値)。

如果超過了，可能會導(dǎo)致電腦的電源電壓降低、失去控制等故障，所以必須采取對策，如使用擴(kuò)展電腦插槽的“擴(kuò)展單元”等。

例：電腦從擴(kuò)展槽能供給的電源容量為3.6A時

如果安裝2塊1.2A的外部接口主板，最大消耗電流為

1.2(A)×2(塊) = 2.4A → 低于電腦的電源容量(3.6A)，所以【OK】

如果安裝6塊0.8A的外部接口主板，最大消耗電流為

0.8(A)×6(塊) = 4.8A →超過電腦的電源容量(3.6A)，所以【NG】

噪音的種類及其對策

噪音大致分為以下2種。與電氣實驗不同，現(xiàn)場存在各種噪音，很多情況下都和理論不一樣。在這樣的情況下，很多精度失去控制的原因都是噪音。

外來噪音

從信號傳輸線的外部空中傳播而來的噪音。

與電機(jī)等動力機(jī)器配線混在一起、從經(jīng)過附近的配線混入的噪音。

內(nèi)部噪音

與模擬輸入輸出電路連接導(dǎo)致的噪音。

裝置間的大地電位差導(dǎo)致的補(bǔ)償電壓及噪音。

配線材料導(dǎo)致的串?dāng)_、輻射噪音。

對策

特別是，進(jìn)行測量時的原則是不能對測量對象產(chǎn)生影響。為此，必須考慮阻抗和地面電平等的匹配。可以說，如果習(xí)慣了，沒有什么難的，但如果忽略了，會產(chǎn)生很大影響。下表是噪音對策方法的一個例子。

硬件

軟件

防止輻射干擾

要防止飛來干擾，有效的是在模擬輸入設(shè)備與測量對象間連接屏蔽電纜。屏蔽通過接地發(fā)揮效果。屏蔽電纜經(jīng)由PC機(jī)箱進(jìn)行接地，因此PC電源接地即可生效。

防止信號線間的串?dāng)_

信號線相互干擾而成為干擾源的現(xiàn)象稱為串?dāng)_。對策有使用雙絞線電纜?？堤┛说钠帘坞娎|PCB37PS中信號線和GND是雙絞線，PCB96PS中差動對間是雙絞線。還有各信號線采用同軸電纜的PCC16PS、PCD8PS。

屏蔽電纜 PCB37PS

屏蔽電纜 PCB96PS

同軸電纜 PCC16PS

同軸電纜 PCD8PS

防止多路切換器切換引起的串?dāng)_

通過模擬輸入設(shè)備內(nèi)的多路切換器切換，對信號源波形產(chǎn)生影響。這是通過信號源輸出電阻對多路切換器寄生電容進(jìn)行充放電的附帶現(xiàn)象。信號源的輸出電阻大時，信號源輸出電壓返回原本要測量的電壓需要時間（稱為穩(wěn)定時間）。

模擬輸入設(shè)備的輸入電路示意圖

穩(wěn)定時間因信號源的輸出電阻不同而有差異。以下表示輸出電阻小的信號源A與輸出電阻大的信號源B的2個通道采樣示例。

多路切換器切換影響的對策是降低信號源的輸出電阻。具體方法是盡量縮短信號線。無法縮短信號線或測量輸出電阻大的對象時，可通過連接采用高速高精度運(yùn)算放大器的高輸入電阻緩沖放大器，消除影響。

模擬輸入板用緩沖放大器功能增設(shè)盒

ATBA-8F/ATBA-16L/ATBA-32F/ATBA-8L/ATBA-16E

防止地線回路（接地回路）的誤差

地線回路（接地回路）是指接地配線成環(huán)狀。連接多個設(shè)備時若信號的各地線（GND）存在電位差，電流將通過地線或接地成環(huán)狀流動。地線回路通電后，因線路電阻而產(chǎn)生電壓，表現(xiàn)為測量誤差（干擾）。

單端輸入（公共模式）在多通道時有用，存在地線回路時會受到影響。一方面，差動輸入（差分模式）中通道數(shù)為單端輸入的一半，但可消除地線回路的誤差。

地線回路誤差的發(fā)生示例

單端輸入

AI_00的測量電壓 = Va + ΔV

AI_01的測量電壓 = Vb - ΔV

單端輸入中因地線回路內(nèi)的電流產(chǎn)生ΔV相應(yīng)的測量誤差。

差動輸入

AI_00的測量電壓 = (Va + ΔV) – ΔV = Va

AI_01的測量電壓 = (Vb – ΔV) – (-ΔV) = Vb

差動輸入可測量正極（AI_00[+]）端子與負(fù)極（AI_00[-]）端子間的電壓，防止地線回路的誤差。

地線回路誤差的對策有差動輸入。懷疑接地導(dǎo)致地線回路時，可嘗試總線絕緣型，以切斷接地導(dǎo)致的地線回路。