文档介绍：智能化测控系统实验指导书
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实验一:A/D转换实验
一、实验目的与要求
了解你所熟悉的PC机上的测量资源，利用它们制作简单的实验系统.
二、实验类型
验证型。
三、实验原理及说明
计算机是一个含有丰富测试资源的设备。例如，计算机上的麦克风是一个电容传感器、计算机声卡是一个双通道的 A/D 卡 + D/A 卡。下图是 PC 机上测试资源.
图1、PC 机上常见的测试资源
将PC机上的测量资源与计算机虚拟仪器软件相结合，就可以在教师上课、学生上网的计算机上建立个人测试实验室,开出测试实验。
1、电容传声器测声（麦克风）
PC机上的麦克风是一个电容传声器、它的结构如图3所示。主要由振动膜片、刚性极板、电源和负载电阻等组成。它的工作原理是当膜片受到声波的压力，并随着压力的大小和频率的不同而振动时，，极板上的电荷随之变化，从而使电路中的电流也相应变化，负载电阻上也就有相应的电压输出，从而完成了声电转换。
在计算机中一般使用的是驻极体电容传声器，其工作原理和电容传声器相同，所不同的是它
采用一种聚四***，表面被永久地驻有极化电荷，从而取代了电容传声器的极板,故名为驻极体电容传声器。其特点是体积小、性能优越、使用方便。
图3、电容传声器原理
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、D/A变换(声卡)
声卡是多媒体电脑的主要部件之一，它包含记录和播放声音所需的硬件。声卡的种类很多，功能也不完全相同，但它们有一些共同的基本功能：能选择以单声道或双声道录音，并且能控制采样速率。声卡上有数模转换芯片（DAC），用来把数字化的声音信号转换成模拟信号，同时还有模数转换芯片(ADC）,用来把模拟声音信号转换成数字信号.
图4 声卡结构示意图
四、实验仪器
序 号
名 称
主要用途
１
计算机
２
DRVI快速可重组虚拟仪器平台
３
打印机
 
五、实验内容和步骤
利用DRVI软件和PC机上的测量资源进行测量实验。A/D、D/A工作原理实验以及声音信号测量和频谱分析实验。
1. 运行DRVI主程序，点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标，选择其中的“DRVI采集仪主卡检测"或“网络在线注册"进行软件注册。
2. 在DRVI地址信息栏中输入WEB版实验指导书的地址，在实验目录中选择“传声器声音信号测量实验(麦克风）”，建立实验环境。采集你自己的语音信号,观察信号波形和频谱,观察说话、唱歌等不同声音信号的波形和频谱。
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图4 传声器声音信号测量实验环境
下面是该实验的装配图和信号流图，图中线上的数字为连接软件芯片的软件总线数据线号，*＊IC为使用的软件芯片。
图5传声器声音信号测量实验装配图
3. 用麦克风作为传声器，声卡作为信号采集资源，计算机作为分析处理单元,用DRVI设计一个简易声级计，下面是声级计的原理框图。
图6声级计原理框图
六、实验数据处理与分析
按实验步骤进行声音信号测量和频谱分析实验，总结实验得出的主要结论。
七、注意事项
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必须遵守实验室的各项规章制度，必须听从实验室管理人员的安排，未经许可不得擅自动用实验室的仪器设备不得随意开（断）电源和其他开关等。不准动用与本次实验无关的仪器、设备。
八、预****与思考题
1．A