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测量仪表相关技术文章利用虚拟仪器技术实现高精度数据采集系统的应用设计
示波器是一种用途十分广泛的精密电子测量仪器，在科学研究领域和实验室中应用广泛，但目前这类仪器设计复杂，价格较昂贵。
随着科学技术的发展，1986年美国国家仪器公司首先提出了虚拟仪器的概念。虚拟仪器是在以PC机为核心的硬件平台支持下，通过软件编程来实现仪器的功能。与传统的实体仪器相比。虚拟仪器最大的特点在于其功能的可重构性和应用的灵活性，使用者可以通过修改软件来方便地修改、增减仪器的功能，提高了仪器的使用效率，降低了成本。利用虚拟仪器技术只需配备必要的数据采集硬件，不仅可以实现传统示波器的各项功能，而且还具有存储、回放等特点。
鉴于虚拟示波器的各种优点和广泛用途，研制出性能优越的虚拟示波器具有重要的实际应用价值。数据采集系统是整个虚拟示波器的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的品质，所以需要专门为其设计高速、高精度的数据采集系统。
1 系统总体设计方案
本数据采集系统的总体结构如图1所示。模拟信号经过多路选择开关CD4051选通后进入信号调理电路，先经过两片放大倍数可自动设定的AD526适当放大，然后进入采样保持模块。采样保持电路由LF398芯片完成，它的逻辑输入引脚与AD574的状态转换引脚通过一个非门进行连接，这样就实现了采样状态与保持状态的自动转换，无需单片机进行控制。信号经过采样保持电路后进入AD574进行模／数转换，转换后的数据存放到高速缓存芯片IDT7202中，单片机通过查询缓存器的标志位，执行向其写入数据或者从中读出数据命令。当数据存满时，从IDT7202中读出数据并将它写入CH372，再通过USB将数据上传至PC机进行相关调理与显示。