數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)緒論.

1、汽車與交通工程學(xué)院動(dòng)力機(jī)械及工程系賈和坤據(jù)采集與處理技術(shù)l數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集是信息科學(xué)信息科學(xué)的一個(gè)重要分支，是以傳感器、信號(hào)的測量與處理等先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)形成的一門綜合應(yīng)用技術(shù)綜合應(yīng)用技術(shù)。人們可以通過對(duì)信號(hào)的測量（數(shù)據(jù)獲?。┖吞幚?，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化或者智能化控制及管理。因此，數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，有著非常重要的地位。l由于本課程是一門應(yīng)用科學(xué)應(yīng)用科學(xué)，需要綜合運(yùn)用多種學(xué)科知識(shí)，涉及到的知識(shí)面相當(dāng)廣泛、要求學(xué)生具備較扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)、普通物理學(xué)等方面的基礎(chǔ)課知的同時(shí)，而且還要求具備足夠的技術(shù)基礎(chǔ)課和一定的專業(yè)課程知識(shí)，例如電工學(xué)、電

2、子技術(shù)、微機(jī)原理、BASIC語言等課程 教材及主要參考資料教材及主要參考資料馬明建編著馬明建編著. 數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)(第第3版）版）. 西安交西安交通大學(xué)出版社通大學(xué)出版社,2008.祝常紅. 數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù). 電子工業(yè)出版社.2008李念強(qiáng) 數(shù)據(jù)采集技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社2005任家富等.數(shù)據(jù)采集與總線技術(shù) .北京航空航天大學(xué)出版社. 2008總學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)：30 學(xué)分：學(xué)分：2.0 序 號(hào) 理 論 授 課 內(nèi) 容 提 要學(xué) 時(shí)1第1章 緒 論22第2章 模擬信號(hào)的數(shù)字化處理43第3章 模擬多路開關(guān)24第4章 測量放大器25第5章 采樣/保持器46第6章 模

3、/數(shù)轉(zhuǎn)換器48第7章 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器29第9章 數(shù)字信號(hào)的采集211復(fù)試考試2共 計(jì) 24 1. 數(shù)據(jù)采集的定義數(shù)據(jù)采集的定義 將溫度、壓力、流量、將溫度、壓力、流量、位移等模擬量采集、轉(zhuǎn)位移等模擬量采集、轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，再由計(jì)換成數(shù)字量后，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、顯示或打印的過程。顯示或打印的過程。 相應(yīng)系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。相應(yīng)系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集 1.1 數(shù)據(jù)采集的發(fā)展史和應(yīng)用 數(shù)據(jù)采集的發(fā)展史數(shù)據(jù)采集的發(fā)展史 蒸汽機(jī)離心式調(diào)速系統(tǒng)蒸汽機(jī)離心式調(diào)速系統(tǒng) 1788年年，英國機(jī)英國機(jī)械師械師 J.瓦特瓦特(Watt)在改進(jìn)蒸汽機(jī)的同在改進(jìn)蒸汽機(jī)的同時(shí)，發(fā)

4、明了離心式時(shí)，發(fā)明了離心式調(diào)速器，如左圖。調(diào)速器，如左圖。 這是機(jī)械式蒸這是機(jī)械式蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)自汽機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)。動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)。 當(dāng)蒸汽機(jī)輸出當(dāng)蒸汽機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速發(fā)生變化軸轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，離心調(diào)速器自時(shí)，離心調(diào)速器自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)汽閥門的動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)汽閥門的開度，從而控制蒸開度，從而控制蒸汽機(jī)的轉(zhuǎn)速。汽機(jī)的轉(zhuǎn)速。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集采集 81.1 數(shù)據(jù)采集的發(fā)展史和應(yīng)用離心式調(diào)節(jié)器形成的蒸汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，見下圖。離心式調(diào)節(jié)器形成的蒸汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，見下圖。 瓦特的這項(xiàng)發(fā)明對(duì)第一次工業(yè)革命的發(fā)展有重要瓦特的這項(xiàng)發(fā)明對(duì)第一次工業(yè)革命的發(fā)展有重要影響。影響。數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集進(jìn)汽閥進(jìn)汽閥轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速+- 離心式調(diào)節(jié)器

5、形成的調(diào)速系統(tǒng)離心式調(diào)節(jié)器形成的調(diào)速系統(tǒng)蒸汽源蒸汽源蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)負(fù)載負(fù)載離心式離心式調(diào)速器調(diào)速器反反饋饋 瓦特蒸汽機(jī)瓦特蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)問題轉(zhuǎn)速不穩(wěn)問題也引發(fā)了自動(dòng)化科學(xué)的也引發(fā)了自動(dòng)化科學(xué)的發(fā)展。發(fā)展。1.1 數(shù)據(jù)采集的發(fā)展史和應(yīng)用水溫的手動(dòng)控制水溫的手動(dòng)控制 圖中，水溫操作員要用手（通過感覺）來測試水的溫度，圖中，水溫操作員要用手（通過感覺）來測試水的溫度，并將此溫度與他要求的值（給定值）相比較（通過大腦）。并將此溫度與他要求的值（給定值）相比較（通過大腦）。 同時(shí)，他要決定（通過大腦）：其手應(yīng)該朝哪個(gè)方向旋同時(shí)，他要決定（通過大腦）：其手應(yīng)該朝哪個(gè)方向旋轉(zhuǎn)閥門（打開或關(guān)閉）；旋轉(zhuǎn)多大的角度

6、）。轉(zhuǎn)閥門（打開或關(guān)閉）；旋轉(zhuǎn)多大的角度）。數(shù)據(jù)采集在自動(dòng)控制中的位置數(shù)據(jù)采集在自動(dòng)控制中的位置 水溫的自動(dòng)控制水溫的自動(dòng)控制 采用自動(dòng)控制時(shí)，水溫的手動(dòng)控制的功能，由各采用自動(dòng)控制時(shí)，水溫的手動(dòng)控制的功能，由各種傳感器、儀表、執(zhí)行器來代替。種傳感器、儀表、執(zhí)行器來代替。傳感器傳感器 測溫計(jì)：感測水的溫度；測溫計(jì)：感測水的溫度；執(zhí)行器執(zhí)行器 調(diào)節(jié)閥：打開或關(guān)閉蒸汽閥；調(diào)節(jié)閥：打開或關(guān)閉蒸汽閥；控制器控制器 調(diào)節(jié)記錄儀：采集、比較、判斷水溫，驅(qū)調(diào)節(jié)記錄儀：采集、比較、判斷水溫，驅(qū) 動(dòng)調(diào)節(jié)閥。動(dòng)調(diào)節(jié)閥。1.1 數(shù)據(jù)采集的發(fā)展史和應(yīng)用 數(shù)據(jù)采集的工程應(yīng)用實(shí)例數(shù)據(jù)采集的工程應(yīng)用實(shí)例 石油化工生產(chǎn)過程數(shù)

7、據(jù)采集與控制系統(tǒng)石油化工生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)控制量控制量輸出信號(hào)輸出信號(hào)擾動(dòng)擾動(dòng)生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程傳感器傳感器數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集控制信號(hào)控制信號(hào)1.1 數(shù)據(jù)采集的發(fā)展史和應(yīng)用 鋼鐵熱連軋數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)控制鋼鐵熱連軋數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)控制1.1 數(shù)據(jù)采集的發(fā)展史和應(yīng)用 數(shù)控車床數(shù)控車床控制面板控制面板 防護(hù)罩防護(hù)罩排屑機(jī)排屑機(jī)冷卻液箱冷卻液箱1.1 數(shù)據(jù)采集的發(fā)展史和應(yīng)用 自動(dòng)駕駛汽車自動(dòng)駕駛汽車1.1 數(shù)據(jù)采集的發(fā)展史和應(yīng)用 自動(dòng)控制溫室自動(dòng)控制溫室1.1 數(shù)據(jù)采集的發(fā)展史和應(yīng)用 2. 數(shù)據(jù)采集的意義數(shù)據(jù)采集的意義 u 在生產(chǎn)過程中，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行在生產(chǎn)過程中，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行采集、監(jiān)測，為提高質(zhì)

8、量，降低采集、監(jiān)測，為提高質(zhì)量，降低成本，提供信息和手段。成本，提供信息和手段。u 在科學(xué)研究中，用來獲取微觀、在科學(xué)研究中，用來獲取微觀、動(dòng)靜態(tài)信息。動(dòng)靜態(tài)信息。解決靠人不能解決或不好解決的問題。解決靠人不能解決或不好解決的問題。作用作用：意義：意義： 無論在哪個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集與處理越及時(shí)，無論在哪個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集與處理越及時(shí)，工作效率就越高，取得的經(jīng)濟(jì)效益就越大。工作效率就越高，取得的經(jīng)濟(jì)效益就越大。例如：例如：運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)記錄、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)記錄、處理。處理。提高工作精確性、提高工作精確性、效率，完成了靠人效率，完成了靠人很難完成的工作。很難完成的工作。結(jié)果：結(jié)果：2. 數(shù)據(jù)采集的意義數(shù)據(jù)

9、采集的意義 3. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的任務(wù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的任務(wù)u 采集傳感器輸出的模擬信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字采集傳感器輸出的模擬信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后送入計(jì)算機(jī)。信號(hào)，然后送入計(jì)算機(jī)。u 系統(tǒng)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，得到所需系統(tǒng)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，得到所需的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。 5. 構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的依據(jù)構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的依據(jù) 保證系統(tǒng)具備保證系統(tǒng)具備采樣精度采樣精度的條件下，有盡可能的條件下，有盡可能高的高的采樣速度采樣速度，以滿足實(shí)時(shí)處理、控制的要求。，以滿足實(shí)時(shí)處理、控制的要求。4. 評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn) u 采樣精度采樣精度: : 精度越高，系統(tǒng)性

10、能越好精度越高，系統(tǒng)性能越好u 采樣速度采樣速度: : 速度越快，系統(tǒng)性能越好速度越快，系統(tǒng)性能越好 成本也是一個(gè)必須考慮的因素成本也是一個(gè)必須考慮的因素?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能： 1. 采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)按照采樣周期，對(duì)模擬、數(shù)字、開關(guān)信號(hào)采樣。按照采樣周期，對(duì)模擬、數(shù)字、開關(guān)信號(hào)采樣。 2. 模擬信號(hào)處理模擬信號(hào)處理模擬信號(hào)模擬信號(hào)：指信號(hào)幅值隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。：指信號(hào)幅值隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。 例子例子：正弦信號(hào)：正弦信號(hào))sin()(wtAtx數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能： 2. 模擬信號(hào)處理模擬信號(hào)處理優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：便于傳送。便于傳送。缺點(diǎn)：缺

11、點(diǎn)：易受干擾。易受干擾。特點(diǎn)：特點(diǎn)：在規(guī)定的一段連續(xù)時(shí)間內(nèi)，其幅值為連續(xù)在規(guī)定的一段連續(xù)時(shí)間內(nèi)，其幅值為連續(xù)值，即從一個(gè)量變到下一個(gè)量時(shí)中間沒有值，即從一個(gè)量變到下一個(gè)量時(shí)中間沒有間斷。間斷。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能： 2. 模擬信號(hào)處理模擬信號(hào)處理信號(hào)處理：信號(hào)處理：信號(hào)類型：信號(hào)類型：u 由傳感器輸出的電壓信號(hào)由傳感器輸出的電壓信號(hào)u 由儀表、變送器輸出的電流信號(hào)由儀表、變送器輸出的電流信號(hào)u 經(jīng)由采樣、經(jīng)由采樣、A/DA/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號(hào)；信號(hào)；u 將轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)作標(biāo)度變換、將轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)作標(biāo)度變換、線性化處理線性化處理3. 數(shù)字信號(hào)處理數(shù)字信

12、號(hào)處理 數(shù)字信號(hào)：數(shù)字信號(hào)：在有限的離散瞬時(shí)上取值間斷的信號(hào)在有限的離散瞬時(shí)上取值間斷的信號(hào)特點(diǎn)：特點(diǎn)：時(shí)間和幅值都不連續(xù)的信號(hào)。時(shí)間和幅值都不連續(xù)的信號(hào)。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)?？垢蓴_能力強(qiáng)。 數(shù)字信號(hào)對(duì)傳送線路上的不完善性（畸變、噪聲）數(shù)字信號(hào)對(duì)傳送線路上的不完善性（畸變、噪聲）不敏感，只需檢測脈沖的有無來獲取信息。不敏感，只需檢測脈沖的有無來獲取信息。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：需要一套轉(zhuǎn)換電路，增加成本。需要一套轉(zhuǎn)換電路，增加成本。傳送方式：傳送方式：u 并行方式傳送并行方式傳送u 串行方式傳送串行方式傳送3. 數(shù)字信號(hào)處理數(shù)字信號(hào)處理 數(shù)據(jù)采集系

13、統(tǒng)具有的功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能： 信號(hào)處理：信號(hào)處理：將數(shù)字信號(hào)采入計(jì)算機(jī)后，進(jìn)行碼將數(shù)字信號(hào)采入計(jì)算機(jī)后，進(jìn)行碼制轉(zhuǎn)換。如制轉(zhuǎn)換。如BCD轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為ASCII，便，便于在屏幕上顯示。于在屏幕上顯示。4. 開關(guān)信號(hào)的處理開關(guān)信號(hào)的處理 信號(hào)處理：信號(hào)處理：根據(jù)開關(guān)的狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)的操作。根據(jù)開關(guān)的狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)的操作。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能： 開關(guān)信號(hào)：開關(guān)信號(hào)：由按鈕、行程開關(guān)等器件觸點(diǎn)產(chǎn)生由按鈕、行程開關(guān)等器件觸點(diǎn)產(chǎn)生的信號(hào)。的信號(hào)。5. 二次數(shù)據(jù)計(jì)算二次數(shù)據(jù)計(jì)算 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能： 一次數(shù)據(jù)：一次數(shù)據(jù)：從傳感器采集的數(shù)據(jù)。從傳感

14、器采集的數(shù)據(jù)。二次數(shù)據(jù)：二次數(shù)據(jù)：對(duì)一次數(shù)據(jù)作計(jì)算得到的數(shù)據(jù)。對(duì)一次數(shù)據(jù)作計(jì)算得到的數(shù)據(jù)。二次數(shù)據(jù)二次數(shù)據(jù)計(jì)算包括計(jì)算包括:u 平均、累計(jì)平均、累計(jì)u 傅里葉變換、積分變換傅里葉變換、積分變換u 變化率、差值變化率、差值u 最大值、最小值最大值、最小值6. 屏幕顯示屏幕顯示 將數(shù)字、圖形、圖表等顯示在屏幕上。將數(shù)字、圖形、圖表等顯示在屏幕上。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能： 7. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 按時(shí)間間隔，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器。按時(shí)間間隔，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有的功能： 8. 打印輸出打印輸出按時(shí)間間隔，打印輸出數(shù)字、圖形。按時(shí)

15、間間隔，打印輸出數(shù)字、圖形。 9. 人機(jī)聯(lián)系人機(jī)聯(lián)系操作人員用鍵盤或鼠標(biāo)與系統(tǒng)對(duì)話，完成操作人員用鍵盤或鼠標(biāo)與系統(tǒng)對(duì)話，完成運(yùn)行方式、采樣周期等參數(shù)的設(shè)置。運(yùn)行方式、采樣周期等參數(shù)的設(shè)置。 系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成：結(jié)構(gòu)形式：結(jié)構(gòu)形式：u 微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)u 集散型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集散型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)u軟件軟件u 硬件硬件1. 微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳感器傳感器微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖采集系統(tǒng)框圖放大放大器器采采樣樣/保保持持器器傳感器傳感器傳感器傳感器傳感器傳感器A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)顯示器顯示器打印機(jī)打印機(jī)繪圖機(jī)繪圖機(jī)定時(shí)與邏輯

16、控制定時(shí)與邏輯控制傳感器傳感器傳感器傳感器接接口口被被測測物物理理量量數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)開關(guān)信號(hào)開關(guān)信號(hào)多路開關(guān)多路開關(guān)系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成:u傳感器傳感器：將非電量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。：將非電量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 u多路開關(guān)多路開關(guān)：分時(shí)切換各路模擬量與采樣保持器的通路。：分時(shí)切換各路模擬量與采樣保持器的通路。 u程控放大器程控放大器：對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行放大。：對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行放大。 u采樣采樣/保持器保持器：保持模擬信號(hào)電壓。：保持模擬信號(hào)電壓。uA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。 u接口電路接口電路：將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行整形或電平調(diào)整。：將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行整形或電平調(diào)整。1. 微

17、型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)u微機(jī)及外部設(shè)備微機(jī)及外部設(shè)備：管理和控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。：管理和控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。u定時(shí)與邏輯控制電路定時(shí)與邏輯控制電路：產(chǎn)生邏輯控制信號(hào)，控制時(shí)序。：產(chǎn)生邏輯控制信號(hào)，控制時(shí)序。1. 微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)器件的執(zhí)行順序：器件的執(zhí)行順序：1.1. 模擬多路開關(guān)開始切換；模擬多路開關(guān)開始切換；2.2. 程控放大器放大倍數(shù)開始切換；程控放大器放大倍數(shù)開始切換；3.3. 采樣采樣/ /保持器開始保持；保持器開始保持；4.4. A/DA/D轉(zhuǎn)換器開始轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換器開始轉(zhuǎn)換；5.5. A/DA/D轉(zhuǎn)換完成。轉(zhuǎn)換完成。一個(gè)具體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的

18、工作時(shí)序圖一個(gè)具體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作時(shí)序圖(1)(2)(3)(4)(5)一個(gè)工作周期一個(gè)工作周期多路開關(guān)多路開關(guān)放大器放大器采樣保持采樣保持AD轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線1.2 s6 stAD啟動(dòng)脈沖啟動(dòng)脈沖1. 微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)系統(tǒng)特點(diǎn)u 結(jié)構(gòu)簡單，易實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，易實(shí)現(xiàn)u 對(duì)環(huán)境要求不高對(duì)環(huán)境要求不高u 系統(tǒng)成本低系統(tǒng)成本低u 集散型的基本單元集散型的基本單元u 模板齊全，易組成系統(tǒng)模板齊全，易組成系統(tǒng) 1. 微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模擬量模擬量輸入輸入模擬量模擬量輸入輸入模擬量模擬量輸入輸入數(shù)字量數(shù)字量輸入輸入數(shù)字量數(shù)字量輸入輸入數(shù)

19、字量數(shù)字量輸入輸入RS-485RS-485生生產(chǎn)產(chǎn)現(xiàn)現(xiàn)場場生生產(chǎn)產(chǎn)現(xiàn)現(xiàn)場場生生產(chǎn)產(chǎn)現(xiàn)現(xiàn)場場數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集采集 站站數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集采集 站站數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集采集 站站通信接口通信接口 上位機(jī)上位機(jī)2. 集散型數(shù)集散型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)據(jù)采集系統(tǒng) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖: :u 數(shù)據(jù)采集站一般是由單片機(jī)數(shù)據(jù)采集裝置組成，數(shù)據(jù)采集站一般是由單片機(jī)數(shù)據(jù)采集裝置組成，位于生產(chǎn)設(shè)備附近，可獨(dú)立完成數(shù)據(jù)采集和預(yù)位于生產(chǎn)設(shè)備附近，可獨(dú)立完成數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理任務(wù)，還可將數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)的形式傳送處理任務(wù)，還可將數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)的形式傳送給上位機(jī)。給上位機(jī)。 u 數(shù)據(jù)采集站與上位機(jī)之間通常采用異步串行傳數(shù)據(jù)采集站與上位機(jī)之間通常采用

20、異步串行傳送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通信通常采用主從方式，由上位送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通信通常采用主從方式，由上位機(jī)確定與哪一個(gè)數(shù)據(jù)采集站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。機(jī)確定與哪一個(gè)數(shù)據(jù)采集站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 u 它由若干個(gè)它由若干個(gè)“數(shù)據(jù)采集站數(shù)據(jù)采集站”和一臺(tái)上位機(jī)及通和一臺(tái)上位機(jī)及通信線路組成。信線路組成。 2. 集散型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集散型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成:2. 集散型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集散型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) RS-232RS-232：屬于單端信號(hào)傳輸，存在共地噪聲和不能抑：屬于單端信號(hào)傳輸，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于制共模干擾等問題，因此一般用于20m20m以內(nèi)的以內(nèi)的通信，傳輸速率一般也小于通信，傳

21、輸速率一般也小于20k20k。RS-485RS-485：采用差分方式接受，對(duì)共模干擾抑制能力強(qiáng)，采用差分方式接受，對(duì)共模干擾抑制能力強(qiáng)，傳輸距離可以達(dá)到千米以上，傳輸速度可以傳輸距離可以達(dá)到千米以上，傳輸速度可以達(dá)到幾百達(dá)到幾百k k。 微機(jī)要實(shí)現(xiàn)微機(jī)要實(shí)現(xiàn)RS-485協(xié)議通訊，可采用：協(xié)議通訊，可采用：1. 采用采用RS-232與與RS-485轉(zhuǎn)接口；轉(zhuǎn)接口；2. 采用采用RS-485通訊卡，接在微機(jī)擴(kuò)展槽上。通訊卡，接在微機(jī)擴(kuò)展槽上。系統(tǒng)特點(diǎn)系統(tǒng)特點(diǎn)u 適應(yīng)能力強(qiáng)適應(yīng)能力強(qiáng)u 可靠性高可靠性高u 實(shí)時(shí)性好實(shí)時(shí)性好u 對(duì)硬件要求不高對(duì)硬件要求不高2. 集散型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集散型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) u 模擬信號(hào)采集與處理程序模擬信號(hào)采集與處理程序u 數(shù)字信號(hào)采集與