第三章智能仪器 的数据采集技术
第三章 智能仪器 的数据采集技术
智能仪器的数据采集系统简称DAS ( Data Acquisition System),是指将温 度、压力、流量、位移等模拟量进行采 集、量化转换成数字量后,以便由计算 机进行存储、处理、显示或打印的装置
智能仪器的数据采集系统简称DAS （Data Acquisition System），是指将温 度、压力、流量、位移等模拟量进行采 集、量化转换成数字量后，以便由计算 机进行存储、处理、显示或打印的装置
第一节数据采集系统的组成结构 传感器模拟信号调理数据采集电路微机系统 图31数据采集系统的基本组成
第一节 数据采集系统的组成结构 传感器 模拟信号调理 数据采集电路 微机系统 图3.1 数据采集系统的基本组成
实际的数据采集系统往往需要同时 测量多种物理量或同一种物理量的多个 测量点。因此,多路模拟输人通道更具 有普遍性。按照系统中数据采集电路是 各路共用一个还是每路各用一个,多路 模拟输人通道可分为集中采集式和分散 采集式两大类型
实际的数据采集系统往往需要同时 测量多种物理量或同一种物理量的多个 测量点。因此，多路模拟输人通道更具 有普遍性。按照系统中数据采集电路是 各路共用一个还是每路各用一个，多路 模拟输人通道可分为集中采集式和分散 采集式两大类型
、集中采集式 传感器 调理电路 模拟 多 A/D 传感器 调理电路 路来样保持器一转换器 算 机 切换器 传感器 调理电路 (a)多路分时釆集分时输入结构 传感器-调理电路 采样/ 保持器 传感器 调理电路 采样/ 采样/ A/D 保持器 模拟多路切换器 保持器ˉ转换器 计算机 传感器 调理电路 采样/ 保持器 控制逻辑 (b)多路同步采集分时输入结构 图3.2集中式数据采集系统的典型结构
一、集中采集式 图3.2 集中式数据采集系统的典型结构
二、分散采集式(分布式) 传感器一调理电 AD计算机 辫 采样/ 保持器 转换器 电,采样 A/D 传感器 调理电 保持器 转换器 传感器-调理电 采样 AD 保持器 转换器 控制逻辑 (a)分布式单机数据采集结构
二、分散采集式(分布式) (a) 分布式单机数据采集结构
上位机 通信接口 数据 数据 数据 数据 采集站1采集站2采集站3 ●●●● 采集站N 模拟信号和数字信号 (b)网络式数据采集结构 图33分布式数据采集系统的典型结构
通信接口 上位机 数据 采集站1 数据 采集站2 数据 采集站3 数据 采集站N … … … … … … … … …… 模拟信号和数字信号 (b) 网络式数据采集结构 图3.3 分布式数据采集系统的典型结构
第二节模拟信号调理 在一般测量系统中信号调理的任务 较复杂,除了实现物理信号向电信号的 转换、小信号放大、滤波外,还有诸如 零点校正、线性化处理、温度补偿、误 差修正和量程切换等,这些操作统称为 信号调理( Signal Conditioning),相应 的执行电路统称为信号调理电路
第二节 模拟信号调理 在一般测量系统中信号调理的任务 较复杂，除了实现物理信号向电信号的 转换、小信号放大、滤波外，还有诸如 零点校正、线性化处理、温度补偿、误 差修正和量程切换等，这些操作统称为 信号调理（Signal Conditioning），相应 的执行电路统称为信号调理电路
传感前置放低通陷波高通「至采集 器 大 电路 图34典型调理电路的组成框图
传感 器 前置放 大 低通 陷波 高通 至采集 电路 图3.4 典型调理电路的组成框图
、传感器的选用 传感器是信号输人通道的第一道环节,也是 决定整个测试系统性能的关键环节之一。要正 确选用传感器,首先要明确所设计的测试系统 需要什么样的传感器系统对传感器的技术 要求;其次是要了解现有传感器厂家有哪些可 供选择的传感器,把同类产品的指标和价格进 行对比,从中挑选合乎要求的性能价格比最高 的传感器
一 、传感器的选用 传感器是信号输人通道的第一道环节，也是 决定整个测试系统性能的关键环节之一。要正 确选用传感器，首先要明确所设计的测试系统 需要什么样的传感器——系统对传感器的技术 要求；其次是要了解现有传感器厂家有哪些可 供选择的传感器，把同类产品的指标和价格进 行对比，从中挑选合乎要求的性能价格比最高 的传感器