THBCC-1型实验平台：A/D与D/A转换详解

实验一：A/D与D/A转换 本实验旨在通过计算机控制实验平台，让学生深入了解模拟量与数字量之间的转换过程。实验以THBCC-1型信号与系统控制理论及计算机控制技术实验平台为核心设备，配合THBXD数据采集卡进行操作。学生将在实验中掌握以下关键知识点： 1. 实验目的： - 熟悉实验系统结构和使用方法，特别是A/D（模拟量到数字量）和D/A（数字量到模拟量）转换的基本原理。 - 实际操作中，通过测量和比较模拟电压的转换结果，理解模数转换器和数模转换器的工作原理。 2. 实验设备： - THBCC-1实验平台，提供信号处理和控制环境。 - THBXD数据采集卡，具备高精度A/D（14Bit分辨率）和D/A（12Bit分辨率）转换器，以及模拟输入输出通道。 - PC机与配套软件“THBCC-1”，用于数据采集和控制操作。 3. 实验步骤： - 配置硬件连接，确保模拟信号通过AD1通道输入和DA1通道输出。 - 设置阶跃信号发生器，输入1V电压并启动数据采集。 - 使用软件进行A/D转换实验，验证输入电压的数字化结果，并与理论值对比。 - 在DA部分编辑框输入十进制数据，观察模拟信号的生成并检查输出准确性。 - 实验结束后，关闭软件并整理实验记录。 4. AD/DA转换原理： - 数字信号与模拟信号之间的转换涉及到量化和编码。A/D转换是将连续的模拟信号转换成离散的数字信号，通过采样、量化和编码三个步骤实现。而D/A转换则是相反过程，将数字信号解码并线性映射回模拟信号。 5. 数据采集卡特性： - USB接口便于即插即用，具有高速A/D和D/A转换能力。 - 支持模拟输入和输出，提供数据完整性和同步功能。 - 丰富的开关量输入输出，增强了信号处理的灵活性。 通过这个实验，学生不仅能够掌握A/D和D/A转换的实际应用，还能深化对计算机控制系统中数据采集和信号处理的理解。实验过程中，他们将学会如何运用硬件和软件工具来实现模拟与数字信号之间的转换，这对以后从事相关领域的工作具有重要意义。