夜尿停
传感器信号的数据采集实验报告
⼀、实验⽬的与实验仪器
实验⽬的
1) 了解模/数转换的相关知识，掌握采样频率的参数调节。
2) 学会使⽤多功能数据采集卡，掌握对不同类型信号的数据采集⽅法。
3) 了解温度传感器、红外测距传感器、扩散硅⽓体压⼒传感器的⼯作原理及信号输出形式。
4) 学会使⽤电压放⼤器、差动放⼤器、低通滤波器等硬件信号调理电路，对信号进⾏调理。 5) 学会使⽤LabView 软件进⾏简单的编程，实现对采集信号的调理、输⼈和显⽰。
实验仪器
多功能数据采集卡、温度传感器实验板、红外测距传感器实验板、扩散硅⽓体压⼒传感器实验板，低通滤波器电路板、电压放⼤器实验板、差动放⼤器实验板、相关电⼦元器件等。
⼆、实验原理
（要求与提⽰：限400字以内，实验原理图须⽤⼿绘后贴图的⽅式）
1、信号的分类
在物理量被转换成为电信号之后，需要根据处理⽅法的不同将信号进⾏分类。
⾸先将信号划分为模拟信号和数字信号。模拟信号是指相对时间连续变化的信号，数字信号仅有两种电平⼀⼀⾼电平和低电平。
2、模/数转换和数据采集
模/数转换是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的技术。⼀些典型的模拟信号，例如温度、压⼒、声⾳或者图像等，需要转换成计算机能够处理、存储和传输的数字形式。典型的模/数转换过程如图7.1-3所⽰，⾸先将模拟信号按照采样的原理进⾏离散化，再以数字信号的形式输出。
3、传感器信号的数据采集
DAQ 系统最常采集的传感器输出信号有电流信号和电压信号。电压信号⼜可以分为单端接地(RES) 电压、单端浮地(NRES) 电压和差分电压信号。
三、实验步骤
（要求与提⽰：限400字以内）
1) 使⽤USB-6008多功能数据采集卡及其⾃带的Measurement & Automation Explorer （MAX）软件建⽴简单的采集数据系统。
2) 使⽤LabVIEW软件开发应⽤程序，建⽴⽤户⾃定义的数据采集系统。
3) 红外距离传感器信号采集实验
遥控激光笔将红外距离传感器输出信号的正电压信号连接多功能数据采集卡的AI 端⼦，地信号连接GND 端⼦，利⽤Measurement & Automation explore 软件测试多功能数据采集卡的端⼦选择及参数设定，完成单端接地电压的信号采集，利⽤LabView 软件设计基本的数据采集程序，完成数据采集系统的搭建，并分析采集到的数据的准确性。
4) 扩散硅压⼒传感器信号采集实验
植物提取将扩散硅压⼒传感器的差分电压信号的正极连接多功能数据采集卡的Al + 端⼦，信号负极连接AI- 端⼦。利⽤Measurement & Automation explore 软件测试多功能数据采集卡的端⼦选择及参数设定，完
成单端接地电压的信号采集，利⽤LabView软件设计基本的数据采集程序，完成数据采集系统的搭建，并分析采集到的数据的准确性。
四、数据处理
（要求与提⽰：对于必要的数据处理过程要贴⼿算照⽚）
红外距离传感器基本信号标定及误差记录表
测量点标定距离cm
测量距离cm
误差百分差 1 0.00 -0.07 0.07 0 2 5.00 5.42 0.42 8.4% 3 10.00 9.34 0.66 6.6% 4 15.00 14.60 0.40 2.7% 5 20.00 20.34 0.34 1.7% 6 25.00 26.26 1.26 5.0% 7 30.00 29.97 0.03 0.1% 8
35.00
34.13
0.87
2.5%
全桥电阻应变⽚平衡梁传感器基本信号记录表测量点质量g 电压V 0
500
6.50m
测量点质量g 电压V 放⼤器增益
1 0 2.054 1000
2 10 2.061
3 30 2.067
4 50 2.074
5 100 2.098
6 200 2.13
7 7 300 2.176
8 500 2.254 9
1000
2.458
洗瓶测量点标定质量g 测量质量g 误差百分差
1 10 13.80 3.80 38%
2 30 28.74 1.26 4.2%
3 50 46.16 3.8
4 7.7%
4 100 105.88 5.88 5.9%
5 200 202.94 2.94 1.5%
6 300 299.99 0.01 0.003%
7 500 494.10 5.90 1.2%
8 1000 1001.78 1.78 0.2%
五、分析讨论
（提⽰：分析讨论不少于400字）
1、红外距离传感器基本信号标定距离和测定电压间关系⼤致满⾜三次函数y = -6.0409x3 + 41.708x2 - 98.824x + 85.433，相对偏差都在误差范围内。
2、全桥电阻应变⽚平衡梁传感器放⼤信号标定质量和测定电压间关系⼤致满⾜⼀次函数y = 2488.6x - 5115.2，相对偏差都在误差范围内。
3、分析可得可能造成误差的因素有：红外距离传感器及全桥电阻应变⽚平衡梁传感器的仪器误差；环境因素导致的测量误差；多功能数据采集卡的采样频率选择导致数据波动造成读数取值时的读数误差；曲线拟合时的误差等等。
六、实验结论
麻元友数据采集系统效率⾼、运⾏速度快、结果较精确，适合很多场合的数据传输。
七、原始数据
（要求与提⽰：此处将原始数据拍成照⽚贴图即可）
