計算機採集

計算機採集是指利用計算機來採集各種數據的技術。要對被控或被測對象的位置、速度、壓力、溫度、聲音、圖像、質量、流量、振動、應力、應變等物理量進行準確測量，離開計算機是很難實現的。現在全世界各公司生產的智慧型測量系統或高級測量儀器，全部是以計算機為核心組成的。

基本介紹

• 中文名：計算機採集
• 外文名：Computer acquisition
• 含義：利用計算機採集數據的技術
• 所屬學科：計算機
• 採集對象：各種物理量
• 特點：方便、準確

工作過程

對物理量進行測量．首先要通過感測器將物理量轉換為電信號．再對這些電信號進行阻抗變換、濾波、放大、分壓等處理，將反映物理量特徵的信號分離出來，這一過程稱為信號調理；然後對這些信號進行採樣，所謂採樣，就是按特定的頻率獲取信號在不同時間點上的量值，並將這些量值(通常為模擬量)轉換為數字量；將模擬量轉換為數字量的過程稱為模/數轉換，將轉換所得到的數據進行數字濾波後，用來進行計算分析。對於單純的測量系統或儀器，將計算分析的結果存入資料庫中。對於控制系統，要根據計算分析結果，確定控制輸出的方式和控制量的大小。

相關技術

計算機數據採集的主要技術包括信號調理與採樣技術、A/D轉換技術等，其中主要包括下面三個方面：

(1)模數轉換(A/D轉換)技術。

(2)數據採集方法與程式設計。

(3)信號處理與分析。

採集裝置

計算機的A/D和DI功能為計算機數據採集提供了可能。原來使用膠片或光線示波器的記錄方式、磁帶機採集回放的方式，完全被計算機採集存儲所代替。初始人們採用瞬時示波器，可以高速採集多路信息，但一般示波器缺少計算處理。普通計算機採集很適應多通道數據輪流採集或同步採集的要求，特別是採集的調零、標定、濾波都可以在採集時自動完成，數據後處理如整理壓縮、相關分析、功率譜分析等也能順利在計算機內完成。由於使用較為龐大的採集裝置與台式微機，帶到現場或野外還很不方便。於是各種模式的便攜採集儀逐漸湧現，筆記本電腦上配置PICMIA的A/D轉換卡，外接合適的信號調理電路就可以完成採集任務。另外無紙記錄儀也可以完成這些功能，應變片、熱敏電阻、熱電偶等感測器信號經過放大就可以配接到記錄儀連線埠，組成超小體積的計算機採集系統。

功能

(一)數據採樣

所謂數據採樣就是按照預先設定的時間間隔(稱為採樣周期)，對需要檢測的模擬信號進行測量(有時還要對數位訊號、開關信號進行採樣)，並將其轉換成計算機能夠接受的數字量傳送給計算機。

(二)採樣信號處理

採樣信號處理是指利用計算機對輸入的數字量進行數據正確性判斷、零點漂移修正、數字濾波、標度變換、線性化等處理。

(三)二次數據計算

直接由感測器採集到的數據稱為一次數據，對其進行某種數學運算而獲得的數據稱為二次數據。二次數據計算主要有求平均值、累計值、變化率、差值、最大值和最小值等。

(四)數據顯示

將各種數據以便於操作者觀察的方式在顯示器上顯示出來，常見的顯示方式有相關圖、趨勢圖、模擬圖、一覽表等。

(五)數據存儲

數據存儲就是按照一定的時間間隔，定期將某些重要數據存儲在外部存儲器上。

(六)列印輸出

(七)人機互動

是指操作人員通過鍵盤或滑鼠與數據採集系統對話，完成對系統的運行方式、採樣周期等參數的設定。此外，通過人機互動還可以進行系統功能、輸出畫面等的選擇。