数据采集DAQ的基础知识点详细说明

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上传日期: 2020-10-15

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资料介绍

标签:数据采集(1733)usb(3985)传感器(21011)

现今,在实验室研究、测试测量以及工业自动化领域中,绝大多数科研人员和工程师使用配有PCI、PXI/CompactPCI、PCMCIA、USB、IEEE1394、ISA、并行或串行接口的基于PC的数据采集系统。许多应用使用插入式设备采集数据并把数据直接传送到计算机内存中,而在一些其它应用中数据采集硬件与PC分离,通过并行或串行接口和PC相连。从基于PC的数据采集系统中获取适当的结果取决于图示一中的各项组成部分:

·PC

·传感器

·信号调理

·数据采集硬件

·软件

本文详细介绍了数据采集系统的各个组成部分,并解释各个部分最重要的准则。本文也定义了用于基于PC的数据采集系统组成部分的许多通用术语。

个人电脑(PC)

数据采集系统所使用的计算机会极大地影响连续采集数据的最大速度,而当今的技术已可以使用PenTIum级别以及多核的处理器,它们能结合更高性能的PCI/PCIExpress、PXI/CompactPCI和IEEE1394(火线)总线以及传统的ISA总线和USB总线。PCI总线和USB接口是目前绝大多数台式计算机的标准设备,而ISA总线已不再经常使用。随着PCMCIA、USB和IEEE1394的出现,为基于桌面PC的数据采集系统提供了一种更为灵活的总线替代选择。对于使用RS-232或RS-485串口通信的远程数据采集应用,串口通信的速率常常会使数据吞吐量受到限制。在选择数据采集设备和总线方式时,请记住您所选择的设备和总线所能支持的数据传输方式。

限制采集大量数据的因素常常是硬盘,磁盘的访问时间和硬盘的分区会极大地降低数据采集和存储到硬盘的最大速率。对于要求采集高频信号的系统,就需要为您的PC选择高速硬盘,从而保证有连续(非分区)的硬盘空间来保存数据。此外,要用专门的硬盘进行采集并且在把数据存储到磁盘时使用另一个独立的磁盘运行操作系统。

对于要实时处理高频信号的应用,需要用到32位的高速处理器以及相应的协处理器或专用的插入式处理器,如数字信号处理(DSP)板卡。然而,对于在一秒内只需采集或换算一两次数据的应用系统而言,使用低端的PC就可以满足要求。

在满足您短期目标的同时,要根据投资所能产生的长期回报的最大值来确定选用何种操作系统和计算机平台。影响您选择的因素可能包括开发人员和最终用户的经验和要求、PC的其它用途(现在和将来)、成本的限制以及在您实现系统期间内可使用的各种计算机平台。传统平台包括具有简单的图形化用户界面的MacOS,以及Windows9x。此外,WindowsNT4.0和Windows2000能提供更为稳定的32位OS,并且使用起来和Windows9x类似。Windows2000是新一代的WindowsNTOS,它结合了WindowsNT和Windows9x的优势,这些优势包括固有的即插即用和电源管理功能。

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