「数据采集:」 指采集温度、压力、流量、位移等 「模拟量」 ,转换成 「数字量」 ,由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。
「相应的系统称为数据采集系统。」
「作用」
①在生产过程中,对工艺参数进行采集、监测和记录,为提高质量,降低成本,提供信息。
②在科学研究中,用来获取微观、动静态信息。
「意义:」 提高工作效率,取得较好的经济效益。
①采集传感器输出的模拟信号,并转换成数字信号,然后送入计算机。
②系统计算机对数字信号进行处理。
①系统的 「采样精度。」
②系统的 「采样速度。」
保证系统具备 「采样精度」 的条件下,有尽可能高的 「采样速度」 ,以满足实时处理、控制的要求。
数据采集系统一般具有以下功能:
功能 | 解释 |
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「数据采集」 | 按照采样周期,对 「模拟信号」 进行采样,对 「数字、开关信号」 进行采样。 |
「模拟信号处理」 | 「模拟信号:」 信号幅度随时间连续变化的信号。 「特点:」 在规定的一段时间内,其幅值为连续值。 「优点:」 便于传送。 「缺点:」 易受干扰。 「信号类型:」 ①由传感器输出的电压信号 ②由仪表输出的电流信号:0 ~ 10mA、4 ~ 20mA 「信号处理:」 ①将采样信号→ 数字信号 ②将转换的数字信号作标度变换等 |
「数字信号处理」 | 「数字信号:」 指在有限离散瞬时上取值间断的信号。 「特点:」 时间和幅值都不连续的信号。 「优点:」 抗干扰能力强。 「缺点:」 需要一套转换电路,增加成本。 「传送方式:」 ①并行传送 ②串行传送 「信号处理:」 将数字信号采入计算机后,进行码制转换。如 BCD→ASCII ,便于在屏幕上显示。 |
「开关信号处理」 | 「开关信号:」 由按钮、行程开关等器件触点产生的信号。 「信号处理:」 根据开关的状态执行相应的操作。 |
「二次数据计算」 | 「一次数据:」 从传感器采集的数据 「二次数据:」 对一次数据作计算得到的数据。 平均、累计 时频域变换 变化率、差值 最大值、最小值 |
「屏幕显示」 | 将数字、图形、图表等显示在屏幕上。 |
「数据存储」 | 按时间间隔,将数据存储在外部存储器。 |
「打印输出」 | 按时间间隔,打印输出数字、图形。 |
「人机联系」 | 操作人员用键盘或鼠标与系统对话,完成运行方式的设置。 |
「系统的结构如图所示:」
「时序图如图所示:」
「系统结构如图所示:」
处理任务 | 解释 |
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「对采集到的电信号作标度变换」 | 将没有明确物理意义的电压信号,转换为原来对应的物理量。 |
「消除数据中的干扰信号」 | 消除在数据的采集、传送和转换过程中,由于系统内部和外部干扰而在数据中混入干扰信号,以保证采样精度。 |
「分析计算数据的内在特征」 | 对采集到的数据进行变换计算,以得到能表达采样数据内在特征的二次数据。 |