基本介紹
- 中文名：並行數據採集
- 外文名：ParallelDataAcquisition
- 領域：計算機控制
- 意義：滿足特定系統的設計需求等
- 分類：獨立性、互動式
- 套用：震動、壓力測試、醫用等領域
背景,數據採集的意義,並行數據採集的意義,數據採集系統基本組成,並行數據採集方式分類,並行採樣的方式,Lab VIEW中並行數據採集的實現步驟,
背景
數據採集的意義
自然界中實時存在的絕大多數物理信號，都是在時域內，即時間與幅度坐標系內連續變化的模擬信號，通常稱之為幅值的連續時間函式，例如聲音、溫度、氣壓等。模擬信號經感測器轉化為模擬電信號後，其幅值、相位等仍是時間的連續函式，並可經模擬電路進行各種運算，如放大、相加、相乘等。但模擬電信號在傳輸、加工過程中波形會發生改變，易受外界噪聲干擾，使信號喪失部分信息，且模擬信號不易存儲，復現困難，這使人們越來越關注形式簡單、抗干擾能力強、易於存儲傳輸的數位訊號。近年來，隨著半導體、通信、多媒體等技術的飛速發展，數字計算機和數位訊號處理器能對數位訊號的處理能力大幅增加，電子技術的套用已然滲透到軍事、民用領域的各個角落，其中，基於數位訊號的電子系統在處理能力、可靠性、性價比、功耗和電路面積上具有很大優勢，幾乎所有信號處理、存儲都以數字形式進行，這樣，人們可將自然界中的物理量轉化為可被計算機識別的二進制數字量，處理後再將其復現為模擬信號，實現模數信號的統一處理，信息處理效率得到顯著提升。在這一過程中，數據採集是模擬信號與數位訊號的橋樑，是解決模數信號轉換問題的核心。數據採集及其相關技術手段現已成為信息科學中的重要研究方向，與感測器技術、信號處理技術和計算機技術一起構成了現代測試測量科學的基礎。
並行數據採集的意義
在震動、壓力測試，醫用、醫療儀器，電能質量測試等領域中，經常遇到諸如分散式感測器傳回的多路並行數據、人體多項生理指標、多器件電能質量參數等被測量，它們通常處於中低頻，且具有數量大、種類多、並行性強等特點，對採樣速率要求不高，但要求所用數據採集系統擁有高解析度、多通道、並行性好等性能，同時希望所采數據能被及時送交處理機處理。此外，並行數據採集類似於人類接收信息的模式，與人工智慧等前沿科技有十分緊密的聯繫。
另外，並行數據處理是計算機與測試測量領域的重要研究內容，其處理數據的一般過程是，首先對於特定實際問題的某幾方面參數進行大量的實時數據並行採集，將其抽象為資料庫內的數據模型；其後利用計算機內的並行算法編程，將數據處理的過程轉變為並行的數值計算過程，最後將計算結果翻譯成處理實際數據的方法。創立套用並行數據處理的最大原因是這種處理方式能解決單個處理器的處理瓶頸，提高數據處理效率。可以很容易地看到，要並行數據處理，需要可進行並行編程計算的計算機和解釋處理方式的並行算法，而基礎是開發出可進行並行數據採集的硬體平台。同時，並行數據處理在解決大運算量、多參量的複雜問題上發揮了重要作用。作為並行數據處理的一項基礎技術，並行數據採集技術能夠協調系統中的多個模數轉換設備和通道同時工作，一齊對被採信號進行數據採集，在震動、壓力測試，醫用、醫療儀器，電能質量測試等領域中展現了巨大價值。與傳統的串列數據採集不同，並行數據採集方式在滿足電子系統的功能需求之外，還可大幅提高系統的工作效率，從而提升系統性能，對實際的測試測量和信號處理工作有重要意義。
