标准规范下载简介：

内容预览由机器从pdf转换为word，准确率92%以上，供参考

GB／T 38888-2020 数据采集软件的性能及校准方法

4.3.9共模抑制比(CMRR）

共模抑制比应为在规定电路中，将规定的参考点和ADM输人端子连接在一起时，该参考 OM输人端子之间施加的电压与产生相同输出时ADM输人端子之间所需的电压之间的比率。 注：共模抑制比宜以分贝表示，可取决于频率，

TB/T 3285-2019 动车组抗侧滚扭杆输入阻抗应为ADM的信号输入和信号共用线之间的阻抗。输入阻抗应在ADM通电、断电： 输入限制过载的情况下规定

4.3.11增益和偏移的温度漂移

增益的温度漂移应以每摄氏度满量程输入范围的白分数表示。偏移的温度漂移以每摄氏 DM测量单位表示

4.3.12积分非线性（INL)

间的差已被调整为零后，任何两个相邻步之 间转换的实际模拟值与其理想值之间的差值。INL应描述实际值和模拟量的理想值之间的差值。INI 以LSB表示

4.3.13差分非线性(DNL)

差分非线性(DNL)应为实际步长与理想值的差值。DNL以LSB表示。

4.3.14最大工作电压

最大工作电压应为正常使用中宜施加于ADM的最高电压。工作电压宜在安全裕度的击穿电压以 下。最大工作电压应为实际信号电压和共模电压之和，以伏特表示

噪声应为ADM输出信号（转换为输人单元）与ADM输入信号之间的偏差不包括由线性时间不 变系统响应（增益和相移）和直流电平偏移或采样率偏差引起的偏差一，例如，噪声包括随机偏差、固定模 式偏差、非线性，时基偏差（采样时间和孔径不确定度的固定偏差，也称为抖动）以及内部数字信号对模 拟部分的不良渗透的影响。噪声以ADM测量单位表示。 对于直流或极低频输入信号，用4.4.7测量方式描述系统噪声时，不包括非线性和时基偏差的 影响。 SINAD和ENOB包括非线性和时基偏差的影响

8.16单通道测量的稳定

单通道测量的稳定时间应为ADM达到一定精度并保持在精度内的所需时间。稳定时间应以达至

GB/T38888—2020

给定精度范围所需的秒表示。ADM应在单通道上测量步进信号来确定单通道测量的稳定时间。

4.3.17通道切换误差

通道切换误差应为通道之间切换ADM引入的最大幅值偏差。通道切换误差以FSR的百分数 表示。

4.3.18信纳比（SINAD

串扰应为另一个信道上存在信号而导致的信道中不希望出现的能量，可由感应、传导或非线性等引 起。串扰应为一个通道上输出的有效值与另一个通道上输人正弦波的有效值之比。串扰以dB表示， 注：串扰信息宜在两个通道和输人频率范围内以一系列增益的形式提供

4.3.20模拟输入带宽

减的能力测量。模拟输人带宽宜在信 号幅值减小到低于通带频率3 模拟输入带宽以Hz表示

4.3.21有效比特位数（ENOB）

4.3.22无杂散动态范围（SFDR）

对于正弦波信号，无杂散动态范围（SFDR)应为输人频率达到最大持续值时，输出信号的 其他单个频率输出信号的有效值之比。SFDR以dB表示，

4.3.23总谐波失真（THD）

对于正弦波信号，总谐波失真（THD)应为所有谐波功率的和。THD以dBp表示

4.3.24信号与非谐波比（SNHR

信号与非谐波比（SNHR)应为所有谐波信号功率与总噪声的比值。SNHR以dB表示。

信号与非谐波比（SNHR)应为所有谐波信号功率与总噪声的比值。SNHR以dB表示。

信号与非谐波比（SNHR)应为所有谐波信号功率与总噪声的比值。SNHR以dB表示。 主：4.3中输人值指电压信号

4.4可测量参数的测试方法

4.4.1测量编码转换电平

编码转换电平的测量可用于确定多个ADM参数，例如：ADM传递函数、不确定度的增益分量、 、INL和DNL ADM品质因数随输人和时钟频率变化。它们应以接近预期使用频率的频率表征。当ADM用

GB/T388882020

4.4.1.2静态测试（方法A）

测试中，为测试所有编码转换电平，ADM采用可变直流输人。 可变直流输人是由可编程源产生的，其精度应至少比测量编码转换电平精度（P）高2倍。 可编程源开始施加一个略低于ADM第一个转换电平（T[1)期望值的输人电平，对M个样本进行 记录，大于或等于编码1的样本数将被计数。如果计数值小于M/2，则输人电平增加2P，不断重复该 过程，直到找到第一个转换电平（50%的样本数大于或等于输出编码1）。后续的编码转换电平通过向 被试ADM施加连续输入电平进行确定。对于每个编码转换电平，大于编码k的编码百分比将被评价， 如果编码百分比小于50%，则输入电平将被提高2P。当百分比大于50%时，该转换电平视作已通过 通过基于最后两个施加的输入电平的记录和白分比的线性插值来计算编码转换电平。用于确定转换电 平T[k十1]的起始点是T[K］的转换电平测量码。 由于噪声不可避免地存在，编码转换电平的位置是一个概率过程。测量结果应具有相关的标准偏 差。选择更大的样本数记录长度（M)能减少结果的不确定度。表1给出了具有3置信水平的结果精 度，以噪声标准偏差的百分比表示（考虑零均值的高斯），并计算了多个记录长度。 宜选择P=1/8LSB，可编程源的增量为1/4LSB 注意在本测量过程中，开始采集数据之前，应在输人源的变化之间至少等待其稳定时间， 注意确保可编程源的输出阻抗和ADM的输入阻抗不会影响测量结果，

1针对不同记录长度的编码转换电平的估计精

采用该流程，编码转换检测之间的平均尝试次数约为Q/2P，其中Q是ADM的分辨力。由于要找 到2n一1个编码转换电平，并且应在每个增量之后应采用M个样本，所以，如果对高分辨力转换器进行 测试（n大），并且/或者噪声有效值与量化步长相比较大（M大），就可能导致在测试期间的大量样本 需求。

4.4.1.3静态测试（方法B）

采用在递增的直流偏移电平上叠加小幅值三角波，作为测试信号，并便用直方图程序2。通过逐步 增加偏移电平（C，）来扫描输入范围（图1）。分别与转换器范围和转换速率相比，小振幅和小斜率产生 佳静态试验条件。 获取相同不确定度所需的样本数远低于静态测试（见4.4.1.2）。此外，校准器直流电平的变化数数 量级减少。由于源稳定的总等待时间相应减少，测试持续时间将大幅减少。单个ADM测试时间能从 几个小时缩短到几分钟。测试程序的复杂性将提高。通过方法B进行静态测试的伪代码和数值示例 见附录A。 校准的线性信号（三角波）用于在ADM范围内实现均匀的激励条件。通过使用幅值远低于ADM 满量程的单独信号，放宽了对三角波发生器线性失真的药束。通过在N。步内采用相同小幅值三角波，

但偏移电平C,Lj=0，1，，N一1（见图1)不同的直方图样本，输人范围被完全激励。 测试流程如图2所示。首先，设置仪器。在每个N.步中，ADM获得幅值为A的小三角波的M个 详本数的R个记录。为了让M个均匀分布的相位被采样，选择采样频率f。和小波频率f。采样频率 f和小波频率f之间的关系见式（1）

式中： 于一一小波频率； J一M的互质整数； f一一采样频率； M一一样本数。 J为M的互质整数。M和J没有共同因子（最大公约数为1），且按照推荐频率，在一次记录中有 厂个循环。如果M是2的幂，则J的任何奇数值满足互质条件。 为了偏移量C，的值连续增加，数据采集被重复N。次。利用每步中获得的样本，计算累积直方图 CH，[]。通过对输出编码等于或小于编码k的样本数进行计数，获得累积直方图的第k类的值。连 续累积直方图的示例在图3中针对5位ADM和具有4步的测试中给出。数值示例见附录A。

图1应用于ADM的测试信号

对于每步i，具有转换电压的向量按式（2)计算

GB/T388882020

在测试设计中，主要参数值应包括： 小三角波的幅值A； 第j步中的偏移量C，； 每个记录中的样本数M； 一小三角波的频率于。 小波幅值（A） 小三角波的幅值A： 应足够小，以允许函数发生器的低线性度； 应包含一个超速，以提高准确性并激励第步中的所有编码。 三角形发生器的非线性（NL)为实际和理想三角波之间的最大差值，归一化为理想三角波的幅 值。考虑n位ADM的分辨力，当为该误差为最大值B；，三角波幅值A的相应边界计算见 式（5）：

QADM的分辨力； T具有转换电压的向量； ADM的位数， 测试所需的超速转换电压宜按式(7)计算：

V'=V. +2 E.+E.

V'一—降低的满量程电压，扩大在ADM不确定度的增益分量和偏移中的占比； V. 降低的满量程电压； E。 一一不确定度的偏移分量； EG一一不确定度的增益分量。 即使存在土E。的偏移误差和EG的增益误差，则激励信号的幅值将足以跨越所有转换电压。 偏移（C,）

△smax——每步激励的电压范围的最大值； VoD超速转换电压； ec 由DC发生器产生的三角波的偏移值的误差； rc 由DC发生器产生的三角波的偏移值的分辨力。 对于相同步，N。步数按式（11)计算：

式中： N. 相同步的步数；

一大于工的最小整数； V—降低的满量程电压，扩大在ADM不确定度的增益分量和偏移中的占比； .Smiax 一每步激励的电压范围的最大值。 每步激励的范围按式（12）计算：

△s一每步激励的范围； V"降低的满量程电压，扩大在ADM不确定度的增益分量和偏移中的占比； N。一一相同步的步数。 注：由于N，是整数，被每步激励的As范围通常小于限值△Smx 在第i步中应用的偏移量C，是激励范围的中点。偏移量C，按式（13)计算：

式中： E。 一相对误差； D信号周期的采集数； M一一样本数。 由于该测试宜在准静态条件下进行，采集应在激励信号的一个周期内（D=1)进行。通过替换 式(14)中的直观表达式。可导出样本数最大值.见式（15)：

由于该测试宜在准静态条件下进行，采集应在激励信号的一个周期内（D=1)进行。通过替换 式（14)中的直观表达式ε。，可导出样本数最大值，见式（15）：

GB/T 388882020

f 采样频率的精度； E 一一输入频率的精度； L一的整数部分。 激励三角波的频率可按式（17）计算： f=f/M ·（17） 式中： f一一激励三角波的频率； f一采样频率； M一一样本数。 只要涉及第二个不确定度源，应从累积直方图导出的转换电平的三个主要噪声因素：6，。和激励 信号与采样时钟之间的随机相位差。实现转换电平上的给定不确定度边界B，的最小记录数应按 式（18）计算：

式中： 最小记录数； Ku 覆盖因子； Bu 不确定度边界； A 小波幅值； Q ADM的分辨力； 0 加性噪声； a 相位噪声； 样本数。

.4.2不确定度的增益分

E. 不确定度的偏移分量； T 具有转换电压的向量； Q ADM的分辨力； Vrs 负满量程电压。

4.4.4增益和偏移的温度漂移

GB/T388882020

接4.3.12和4.4.1测试积分非线性。如果是测试中高分辨力（位数天于8)的ADM，宜使用方法B。 按式（21）计算，计算的数值示例见附录A： 注1：如果单个值用于INL，INL=maxlINL1。 注2：式（21）用于在LSB中获得INL

GB/T 388882020

用于ADM噪声测量的测试方案如图4所示

4.4.7.3电路描述和要求

图4用于ADM噪声测量的测试方案

输人电压发生器应提供低噪声直流信号。直流电压应能设置为ADM满量程范围内的任何

4.4.7.4测量程序

被测量的ADM的温度被设定为指定值。 输人端子以及其他端子接规定连接。其他附加网络接指定连接。 除非另有规定，否则应进行调整以最大限度地减少偏移和ADM的不确定度的增益分量。 选择一系列ADM编码进行测试。直流输入电压应设置为被测试的ADM编码范围内的第一个指 定值。测量每个直流输人电压的M个样本（1,和r2j，其中j=1,2，*"，M)中的两个记录，并存储所得 到的输出编码的记录用于后续分析。对每个剩余的指定DC值重复此操作，指定值跨越所选择的ADMI 编码。 每个编码结果读数的标准差按式（26）计算：

8信纳比（SINAD）、有效比特位数（ENOB）、无杂

4.4.9模拟输入带宽

4.4.10通道切换误差

确定ADM的通道切换误差，提供输人电平接近但不超过ADM的最大和最小输人电平的源。通 道切换误差测试按下列测试步骤进行： a）将低于ADM的正满量程输人约10%的信号连接到ADM的一个通道； b）将高于ADM负满量程输人约10%的信号连接到ADM的第二个通道； 给ADM编程以便从第一个通道在理想的采样率上获取多个数据点，这些数据点的平均值表 示ADM测量接近正满量程信号而不受切换影响时的返回值； d）给ADM编程以便从第二个通道在理想的采样率上获取多个数据点，这些数据点的平均值表 示ADM测量接近负满量程信号而不受切换影响时的返回值

GB/T 388882020

e 给ADM编程使得两个通道切换，在理想的采样率上获取多个数据点，这将强制ADM在两个 差别很大的输人值之间切换，显露由切换引起的误差，通过每个通道获取平均数据； c)步和d)步中的单通道值与e)步的值之间的差表示由开关引起的误差，两个数字的模数的较 大值表示在选定的采样频率下的最坏情况的通道切换误差； g 通道切换误差随ADM输入范围和采样频率而变化，对于不同的采样频率和输入范围，可重复 列出测试步

4.4.11单通道测量的稳定时间偏差

4.4.12测量不确定度估计

表2DAQ测量不确定度估计的ADM参数规范示例

主：在直流或极低频输入信号下，测量不确定度估计的一般性示例参见附录C

ADM应支持调整其测量精度和存储校准信息的方法。这些特性应确保ADM可进行校准以保

为了保持校准的完整性，ADM及其相关的应用编程接口（API)或软件驱动程序宜在外部校准期 首基本校准信息，这些信息被电子密封锁定，包括： 校准常数一一这些常数用于调整ADM的测量精度； 校准日期一一通过校准设备执行的最后一次外部校准的日期：

GB/T388882020

5.3硬件调整的一般测量

ADM应有一种方法来调整其测量值，以补偿时间和环境对测量精度的影响。可在ADM上进行调 整，也可在ADM软件中进行调整。无论在何处进行调整，为了降低测量的不确定度，ADM可支持某些 硬件功能。硬件校准可包括： 温度传感器一一温度传感器监测ADM经历的温度变化。测量系统开发人员能根据需要利用 校准API读取温度并自动校准ADM。校准API在外部校准和自校准中也使用温度传感器， 用来确定ADM的温度 内建信号基准一在自校准期间使用信号基准以便计入环境变化调整ADM的测量值

为了补偿环境影响并保持测量精度GB/T 35979-2018 金属波纹管膨胀节选用、安装、使用维护技术规范，ADM可进行自校准。自校准不需要与ADM的任何外部连 接。 相反，ADM包含调整其自身测量所需的所有硬件， 与自校准有关的硬件包括： 信号基准： 地基准； 温度传感器。 在自校准期间，通过ADM测量地基准或信号基准。ADM调整自已的测量值，计入被测值和基准 的实际值之间的差异。通过外部校准确定内建基准并使其可道溯

ADM应写人软件来验证和调整其测量能力。为了提供一个合格的接口去实现验证和调整，A 造商应提供一个API。如果适用，校准API应支持ADM的外部校准和自校准

6.2校准应用程序编程接口（API)

校准API用于更新校准常数、校准日期等的软件接口。应提供API，以供测量系统开发人员又 ADM进行实际验证和调整， 校准API可支持以下功能： 外部校准ADM； 自校准ADM； 一验证ADM完成的测量； 从ADM中检索校准日期，在适用的情况下，包括检索外部校准日期和自校准日期； 从ADM中检索校准计数，在适用的情况下，包括检索外部校准计数和自校准计数：

从ADM中检索校准温度，在适用的情 更改ADM的校准密码

自校准为测量ADM的自带基准，应按基准来校正ADM的测量值。自校准不影响可追溯性，不需 要密码来执行自校准YY/T 0742-2021 胃肠X射线机专用技术条件， 如果ADM支持自校准，校准API应提供一种简单方法用来执行自校准。测量系统开发人员应编 写校准API自校准ADM的软件。自校准软件可包括： 一个单独功能，即一步调整插件式测量系统的所有测量模式、范围和通道； 组功能，即可独立调整每个范围、模式或通道 当进行自校准时，校准计数、日期、温度等自校准信息将被自动更新