计算机测控系统数据采集概述PPT学习教案.pptx

计算机测控系统中的数据采集是将现实世界的各种物理量转换为计算机可处理的数字信息的过程。这个过程涉及多个环节和组件，确保数据的有效获取、处理和分析。以下是对这一主题的详细阐述： 1. **数据采集系统构成**： - 数据采集系统由计算机、数据采集卡或装置、传感器和变送器、信号调理设备、驱动程序、硬件管理软件以及应用软件等部分组成。传感器和变送器负责将物理量如温度、压力、声音等转化为电信号，而数据采集卡则作为计算机与这些信号之间的接口，将电信号转化为数字信息。 2. **数据采集设备与计算机接口**： - 数据采集卡通常通过PCI、PXI、ISA等总线与计算机相连。现今，PCI和PXI更常见，ISA已被淘汰。外置设备则可以通过并口、串口、USB口或GPIB等接口与计算机交互。 3. **采集信号类型**： - **模拟输入**：关注精度、采样速率、分辨率和输入范围等技术指标，确保数据质量。 - **模拟输出**：使用数模转换器（DAC），关注稳定时间、转换速率和输出分辨率，以产生高质量的输出信号。 - **触发器**：分为数字触发和模拟触发，用于同步采集和系统响应外部事件。 - **RTSI总线**：NI公司的实时同步信号接口，用于同步不同功能模块的操作，如模数转换、数模转换等。 4. **数字I/O (DIO)**： - DIO用于控制过程、产生测试波形及与外围设备通信，其关键参数包括数字线数量、数据传输速率和驱动能力。 5. **定时I/O**： - 计数器/定时器用于计数数字事件、计时脉冲及产生方波和脉冲，通常涉及门、输入源和输出信号。 6. **信号调理**： - **放大**：提升信号强度，使其适应ADC的电压范围，提高分辨率。 - **隔离**：通过变压器或光电耦合器防止直接电气连接，确保安全并消除地电位差异导致的误差。 - **滤波**：去除不需要的频率成分，如使用低通滤波器防止混叠现象。 - **信号调理**还包括校准、偏置调整等步骤，以确保测量的准确性和可靠性。 数据采集在计算机测控系统中扮演着核心角色，广泛应用于科研、工业自动化、环境监测等多个领域。了解和掌握这些基础知识对于设计和优化数据采集系统至关重要。