2006年9月

2005年11月发行的NetSOL Online着重介绍了一些在测量仪表(µR系列记录仪)中抑制输入信号噪音的功能范例(滤波器和移动平均)。本文则简要说明输入信号由模拟信号转换成数字信号时怎样消除A/D电路噪音。

µR系列仪表使用积分A/D转换器将测量输入模拟信号转换成数字信号。这个积分A/D转换器在指定时间宽度积分测量值。如果指定的时间间隔(积分时间)与噪音周期匹配，下图所示的正、负曲线下的面积相互抵消，平均值变成0，噪音得到抑制。



例如，积分时间为20ms，频率是Hz及其整数倍的噪音将被抑制。同样地，如果积分时间为16.67ms，频率是60Hz及其整数倍的噪音将被抑制。如果积分时间是100ms，频率是10Hz及其整数倍的噪音将被抑制。商业供电是主要的噪音源之一。通过设定积分时间，频率为50Hz或60Hz的商业电能噪音将被消除。

µR10000/µR20000上A/D转换器的积分时间和相应的抗噪(抑制频率)之间的关系，以及积分时间和测量周期之间的关系总结如下。

µR10000

1: 工厂默认设置

µR20000

1: 工厂默认设置

两种老款µR系列打点式记录仪(µR1000/1800)的工厂默认设置是100ms，从上图可以看出，µR系列打点式机型(µR10000与µR20000)使用自动模式。请一定谨记这个积分时间是可切换的。

现在请看下图以了解噪音是怎样被消除的。下图是一个积分时间为20ms的频率特征图。

垂直轴线代表振幅比(增益)，横轴线代表频率，振幅比是输出信号和输入信号的振幅比率，以分贝(dB)表示。负分贝值表示输入信号在输出前已经被削弱(0分贝表示输入信号没有被削弱)。从上图可以看出50Hz及其整数倍的频率部分已经被有效地削弱(也就是，消除)。

<附注>

1. MX100数据采集系统使用说明书，横河电机株式会社
   
2. MX100技术规格，横河电机株式会社
   
3. Yokogawa测量和测试仪器总目录94，横河电机株式会社