在把数据输入到计算机中时,我们要对数据进行正确的处理,要设计一个整体的数据采集系统(DAQ)。它的组成部分有传感器和变换器,信息调整系统,装置,驱动软件,硬件设施,软件和计算机这些部分。不同的传感器和变换器有着不同的测量功能,在信息处理后把他们以电信号的形式显示出来。信息调理系统对显示出来的电信号进行后续处理,满足于系统的使用需求。计算机利用一些装置得到需要测量的数据,计算机软件起着主导作用,指挥着系统的运行,他发射命令从相应的途径收集数据,与此同时对原有的数据进行分析处理,在完成这些以后以最简单的方式表达出来,展示成文件或图标的形式等。
1.3.1数据采集介绍
数据采集:数据采集就是把采集来的各种信息用较低频率的电波处理后,用多种模拟的方式投放到另一个信号放大的处理器上,最后输送到A/D转遍资料的样子,再做一些处理。输出到处理中心进行数据处理。
这个流程的处理过程显示如下图1.1:
图1.1 数据采集系统构成图
(1)信息转变
信号转变要把信号扩大便于研究,过滤掉杂波,保持信号的一致性,让信号模拟方便做信号数据的改变
比如:滤波:过滤清除
程控放大器:放大倍数
信息更改:阻碍
(2)线路
线路的能让信息多个途径进入。此时,信息可以模数作为几个阶段不同时段的进行,可以进行复杂的信息处理,使信息处理不再那么单一。通常来说,如果信号变换较为缓慢,精确度要求很高的数据系统,就把继电器作为电路切换的工具,相反的,这种信息变换很快速,精确度一般的数据系统,采用电子开关更加科学合理和经济。采样/保持
在电路的设计中用到保持电路,能够使我们的信号在切换时不会出现错误,保持在一个稳定的状态,现阶段的A/D都有这种电路,没必要做相同的。
模拟数字
是最中心的成分,速度的快慢,精度主要技术指标都与他息息相关,起着决定性的作用。
数据采集过程
把模拟信号作为函数模型来研究的话,将模拟信号看作函数f(t),变量开关K,K在得到相对的指示后才会闭合,对应得闭合时间为(t=T,2T,3T,……),通过这种形式来记录信号的表达。现在假设K按一定的规律闭合,呈现出一定的周期性,就会得到一系列这样的信号 是序列,T就有特定的规律。一些因素不考虑时不必考虑时,采集的信息 就可以转换成模拟信息 f(T)与开关K的序列相关的有周期性的调控结果的呈现。
采样定理
信号采样 中,如果不存在失真的原始信息f(t),那么采样的频率 要有一下关系需要相符合
这个奈奎斯理论这样进行了相关的阐述。在理论中,采样的频率是被采集的最高频率的2倍时就不会互相干扰,在实际情况中要得到最初的波形,采用的是比较高的倍,公式 ,在频率一定的情况下,适当增加样本的长度/论文网
采样率越高花费越多,我们根据实际的需要来选择合适的样本,选择采样频率 和采样的点数N
检验步骤
一般的,有两种不同的测量系统:差分测量和单端测量
①差分测量
在这个测量系统中,正向性信号和负向性信号进去到两个不同的途径,他们分别有自己的参考量。这个系统是一种理想的状态下的设计,除了能够抑制接感应到误差,还拥有控制环境噪音的能力不超出正常状态。理想状态下他除了识别到正负极的信号势差,没有其他用途,这个系统的端口数只能是单端测量的两倍。