工程師經(jīng)驗(yàn)：如何精確采集復(fù)阻抗的測(cè)試數(shù)據(jù)？

進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)工程師必須滿足或超過(guò)儀器儀表和測(cè)量設(shè)備的設(shè)計(jì)目標(biāo)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)測(cè)試和測(cè)量方法與方案使用精確而適當(dāng)?shù)膬x器儀表尤為重要。為了更好地幫助設(shè)計(jì)工程師，本文將討論進(jìn)行精確數(shù)據(jù)采集時(shí)所面臨的難題——特別是在復(fù)阻抗測(cè)量系統(tǒng)中。

　　阻抗測(cè)量是一項(xiàng)困難的信號(hào)處理工作，并且在很多傳感器和診斷類應(yīng)用中正變得越來(lái)越重要，比如醫(yī)學(xué)樣本分析、生物醫(yī)學(xué)組織的電阻率/傳導(dǎo)性、液體環(huán)境分析以及傳感器接口。阻抗轉(zhuǎn)換工作習(xí)慣上采用分立式解決方案完成，但通常需要具備高級(jí)模擬設(shè)計(jì)技巧，以便提取未知阻抗的頻率響應(yīng)信號(hào)，如圖1所示。

　　圖1. ADI AD5933與AFE相配合，用于測(cè)量凝血測(cè)量系統(tǒng)中的地基準(zhǔn)阻抗

　　分析復(fù)阻抗測(cè)量時(shí)，可能會(huì)遇到下列難題：

　　·如何以DDS輸出頻率為基礎(chǔ)，控制ADC采樣頻率(窗口采樣與相干采樣)

　　·如何管理元件選擇

　　·開發(fā)軟件以控制DDS

　　·確定FFT需要的軟件

　　·如何計(jì)算誤差預(yù)算

　　·確定溫度效應(yīng)

　　為了測(cè)量液體的電導(dǎo)率或阻抗必須將探針插入液體中。您不僅可以測(cè)量液體的電阻，還能測(cè)量可能是由于液體中的金屬物質(zhì)所導(dǎo)致的任何容性效應(yīng)。為了在校準(zhǔn)和未知阻抗間切換，可以使用外部CMOS開關(guān)。