計算機採集

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
  • 所屬學科:計算機
  • 含義:利用計算機採集數據的技術
  • 採集對象:各種物理量
  • 特點:方便、準確
工作過程,相關技術,採集裝置,功能,

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
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。

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