许多数据采集系统直接连接传感器。与所有测量系统一样,必须找出误差,并尽最大可能地减小这些误差。由于热漂移、EMI/RFI、内部噪声、走线、接地和屏蔽造成的误差都会对总的测量误差产生影响。如果知道引起误差的原因,就最大限度地减小这些误差。
本文案例中使用的是instruNet i423数字化仪,这是专为直接连接许多不同传感器而设计的多种系统之一,它可以连接比如电压传感器、电流传感器、电阻传感器、称重传感器、应变计、热电偶和热电阻(RTD)。也可以将本文所述的技术应用于其它数据采集系统。
实验使用的称重传感器可以测量0到2kg的力,内部包含4个350Ω电阻,电阻绑定在受压会弯曲的金属板上。金属板的弯曲会改变电阻值。可以将这个称重传感器想像为一个源阻抗为350Ω、接收3.3V DC激励电压并产生偏移量为1.65V DC的±10mV信号的传感器。数据采集差分放大器看到的就是±10mV,我们将评估毫伏级误差。本文中的所有图片都是来自这个装置的实际测量。图1是称重传感器的原理图。从电气角度看,称重传感器与应变计和mV/V压力传感器是一样的。