多路数据巡回检测与显示电路的设计【文献综述】

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毕业论文文献综述电子信息工程多路数据巡回检测与显示电路的设计摘要本文主要综合阐述了数据采集以及数据采集系统的定义，通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合，我们可以了解数据采集所要达到的预期目标，应用需求和数据采集的本质，本文还大致的说明了数据采集系统的组成及其实现过程，从被检测的对象和测量所采取的措施上，对数据进行数据输入通道、数据存储与管理、数据处理、数据输出及显示，由于数据采集的实现方法很多，文章对于A/D转换这一方法着重进行了介绍，最后对于数据采集的发展和前景做了一定的展望。关键词：数据采集，数据采集系统，测量，显示一、数据采集概述数据采集，又称数据截取，是利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口。数据采集是为了测量电压、电流、温度、压力或声音等物理现象。被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。相应的系统称为数据采集系统。数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。基于PC的数据采集，通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合，进行测量。尽管数据采集系统根据不同的应用需求有不同的定义，但各个系统采集、分析和显示信息的目的却都相同。采集是一定的采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据量测是数据采集的基础。数据测量方法有接触式和非接触式，对于它的检测元件多种多样。不论哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性和完整性。数据采集含义很广，包括对连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中，对图形或图像数字化过程也可称为数据采集，此时被采集的是几何量（或包括物理量，如灰度）数据。 数据采集系统的任务，具体地说，就是传感器从被测对象获取有用信息，并将其输出信号转换为计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的处理，得出所需的数据。同时，将计算得到的数据进行显示、储存或打印，以便实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来进行某些物理量的控制。从严格意义上说，数据采集系统应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算，以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。总之，不论在哪个应用领域中，数据的采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益就越大。二、数据采集系统的分类按系统组成分：①硬件②软件按结构形式分：①微型计算机数据采集系统②集散型数据采集系统两种基于网络和设备的数据采集系统1.设备类：是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。比如条码机、扫描仪等都是数据采集工具（系统）。2.网络类：用来批量采集网页，论坛等的内容，直接保存到数据库或发布到网络的一种信息化工具。可以根据用户设定的规则自动采集原网页，获取格式网页中需要的内容，也可以对数据进行处理。比如乐思（Knowlesys）数据采集系统等三、数据采集系统的组成数据采集系统一般由数据输入通道、数据存储与管理、数据处理、数据输出及显示这五个部分组成。输入通道要实现对被测对象的检测、采样和信号转换等工作。数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来，建立相应的数据库，并进行管理和调用。数据处理就是从采集到的原始数据中，删除干扰噪声、无关信息和不必要的信息，提取出反映被测对象特征的重要信息。另外，就是对数据进行统计分析，以便于检索；或者把数据恢复成原来的物理量形式，以可输出的形态在输出设备上输出，如打印、显示、绘图等。数据输出及显示就是把数据以适当的形式进行输出和显示。数据采集系统性能的好坏，主要取决于它的精度和速度。在保证精度的条件下，应有尽可能高的采样速度，以满足实时采集、实时处理和实时控制的要求。 图1.微型计算机数据采集系统如图其中各部分的作用：首先传感器将非电量转换为电信号；而多路开关起到了分时切换各路模拟量与采样／保持器的通路的作用；然后由程控放大器对模拟信号进行放大；采样/保持器保持模拟信号电压；再通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号；最后接口电路将数字信号进行整形电平调整。四、数据采集系统发展综述：在信息科学和互联网飞速发展的今天，数据采集已经被广泛应用于很多领域，数据采集和检测技术已经是数字信号处理中非常重要的环节，将决定整个系统的性能。从此，数据采集领域已经发生了重要的变化。首先，分布式控制应用场合中的智能数据采集系统在国内外已经取得了长足的发展。其次,总线兼容型数据采集插件的数量不断增大,与个人计算机兼容的数据采集系统的数量也在增加。国内外各种数据采集机先后问世，将数据采集带入了一个全新的时代。它己经成为人们获得外界信息的重要手段。基于总线的数据采集与检测系统，由于可靠且易于实现、经济等优点，得到了广泛的应用。但当数据传输率很高时，保持高速数据存储过程的可靠性、实时性将会成为一个比较棘手的问题。今天，数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。各种类型信号采集的难易程度差别很大。实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。数据采集时，有一些基本原理要注意，还有更多的实际的问题要解决。参考文献[1]祝常红.数据采集与处理技术[M].北京：电子工业出版社，2008，3，1.[2]谢邦昌，李扬，匡宏波，北京商智通团队.从数据采集到数据挖掘[M].北京：中国统计出版社，2009，03.[3]AuthorizedDistributors.数据采集开关单元[EB/OL]，2010-03-08].http://www.home.agilent.com/upload/cmc_upload/All/clp_ID.1824232_chi.html?cmpid=26552&gclid=COPpgeqqx6UCFQLubgodXiO4_g.[4]贺一丁.多路数据巡回检测与显示[EB/OL]，[2010-01-01].http://www.docin.com/p-40102518.html.[5]周林等.数据采集与分析技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2005，07，01.[6]陆广平，卜迎春.基于DSP的多路数据采集系统的设计与实现[J].计算机工程与设计报，2010，3，4（20）：1-6.[7]沈兰荪.数据采集技术[M].合肥：中国科学技术大学出版社,1990,8.[8]罗凤英.数据采集系统测量结果的不确定评定[J].新疆电力报2005，7，11（2）：41-44. [9]张虹现，全英汇，刑孟道，张守宏.步进线性调频信号舰船ISAR成像的实时信号处理[J].南京航空航天大学，2007，6，3（25）：401-406.[10]stanicSetal.broadbandshallow-water,acoustic,coherence,experiments,inProceedingsoftheHigh-FregquencyOceanAcousticsConference[M].PanamaCity,2003，5.