計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,尤其是嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展與應(yīng)用,使得數(shù)字電路技術(shù)成為測量系統(tǒng)的中心。儀器的概念也從傳統(tǒng)形式的傳感器——信號(hào)調(diào)理——顯示——打印功能擴(kuò)展,成為能夠?qū)Ρ粶y信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)及傳輸?shù)膹?fù)雜系統(tǒng)。數(shù)據(jù)獲取(data acquisition,DAQ)就是將產(chǎn)生數(shù)據(jù)的傳感器與后續(xù)數(shù)據(jù)處理設(shè)備這兩者連接起來的技術(shù)。隨著傳感器智能化及集成化程度的不斷提高,傳感器與測量系統(tǒng)的邊界越來越模糊,因此有時(shí)也將傳感器技術(shù)包含在數(shù)據(jù)獲取技術(shù)的范疇內(nèi)。
數(shù)據(jù)獲取技術(shù)所涵蓋的范圍很廣。廣義上說,任何從大量信息(包括電子的及非電子的)中得到所需要數(shù)據(jù)的技術(shù)都可以算作數(shù)據(jù)獲取。例如,從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中取得所需的數(shù)據(jù)。
通常需要進(jìn)行測量的參數(shù),如溫度、濕度、壓力、距離等,均為模擬量。而將這些模擬量轉(zhuǎn)換為電量的傳感器也大多為模擬量傳感器,其輸出信號(hào)為連續(xù)時(shí)間函數(shù)。數(shù)據(jù)獲取的任務(wù)就是將這些連續(xù)時(shí)間變量轉(zhuǎn)換為數(shù)字電路能夠處理的數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)獲取是連接模擬信號(hào)與數(shù)字電路的接口,因此數(shù)據(jù)獲取技術(shù)既包括硬件技術(shù),也包括軟件技術(shù)[1]。
具體數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的方案選擇應(yīng)考慮如下需求:
(1)采集速度足夠快,能滿足具體應(yīng)用要求;
(2)具備抗混濾波器,濾波高頻噪聲;
(3)可適應(yīng)測量傳感器輸出信號(hào)的類型;
(4)如傳感器需要激勵(lì)信號(hào),但本身卻沒有,則應(yīng)該能提供激勵(lì)信號(hào)源;
(5)可測量感興趣信號(hào)的整個(gè)量程范圍(如最高、最低電壓);
(6)可提供滿足需要的信號(hào)調(diào)理及信號(hào)隔離;
(7)可提供滿足要求的接口形式;
(8)具有滿足要求的分辨率、精度以及低的噪聲水平;
(9)理想情況下,應(yīng)能實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的同時(shí)采集,這方面應(yīng)根據(jù)被采集信號(hào)對(duì)是否同時(shí)采集的敏感程度而定;
(10)具備必要的配套軟件。
引用文獻(xiàn)
[1]董永貴.傳感器技術(shù)與系統(tǒng).清華大學(xué)出版社
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