自动检测技术数据采集理论基础共90页文档
数据采集基础知识PPT课件
数据处理
对采集到的数据进行处理和分析 ，提取有用信息。
04 数据采集方法分类与特点
手动录入法
定义
通过人工方式将数据逐条录入到目标系统中。
缺点
效率低下，易出错，不适合大规模数据采集。
优点
灵活性高，适用于小规模、非结构化数据采 集。
应用场景
问卷调查、实验数据记录等。
数据传输技术
数据传输方式
可分为有线传输和无线传 输两种，有线传输稳定可 靠，无线传输灵活方便。
数据传输协议
如TCP/IP、HTTP、MQTT 等，用于规定数据传输的 格式和规则。
数据传输安全
采用加密技术、身份认证 等措施，确保数据传输过 程中的安全性和完整性。
数据存储技术
数据存储介质
包括磁存储、光存储、半导体存储等， 不同介质具有不同的性能和成本。
数据采集基础知识ppt课件
contents
目录
• 数据采集概述 • 数据采集技术原理 • 数据采集系统组成与功能 • 数据采集方法分类与特点 • 数据采集工具介绍及使用技巧 • 数据采集实施流程与规范 • 数据采集挑战与解决方案
01 数据采集概述
数据采集定义与重要性
数据采集定义
数据采集是指从各种数据源中收 集、提取和整理数据的过程，为 后续的数据分析、数据挖掘等提 供基础数据支持。
自动导入法
定义
通过预设的规则和模板，将数据源中 的数据自动导入到目标系统中。
优点
效率高，准确性好，适用于结构化数 据采集。
缺点
灵活性差，需要预先定义好数据格式 和导入规则。
应用场景
数据库数据迁移、文件数据导入等。
数据采集基础知识
off t
1-
0t
脉冲队列
输入： 检测一个开关的打开/闭合 输出：
打开/关闭一个阀门
输入：
读光编码器的输出信 号 输出： 产生一个方波
对采集卡的要求
驱动能力 通道数
时钟频率 分辨率
2.3 模拟信号的数字化
1 时间断续-采集信号 • 采样间隔Δt，采样点在时域上是分散的。
2 数值断续：
量化：把采样信号xs(nTs)以某个最小数量单位的整倍数来度量， 这个过程称为量化，量化后信号变换为xq(nTs)。 编码：把量化信号xq(nTs)经过编码，可转换为离散的数字信号 x(n)。
0
t
0 τ
2Ts 3Ts ...
t
Ts
采样过程可认为是一个脉冲调制过程，采样开关可看做是一个 调制器。这种脉冲调制过程是将输入的连续模拟信号x（t）的 波形转换为宽度非常窄而幅度由输入信号确定的脉冲序列，如 图2-3所示。
x(t)
0 δTs(t)
0
δTs(t)
xs(nTs)
t
x(t) t
xs(nTs)
xs(nTs ) x(nTs) (t nTs ) n0
采样定理：连续信号→离散信号
连续时间信号，可以表示为无限多个谐波的叠加。
信号x(t)和频谱X(f)的关系为：
x(t) X ( f )ei2ft df
（2-1）
X ( f ) x(t)ei2ft dt
（2-2）
由 x(nTs ) 恢复出 x(t) ，频谱 X ( f ) 和采样间隔 Ts 必须满足： X ( f ) 有截止频率(即最高频率) f c ，即当 f fc 时，
最小数量单位称为量化单位。量化单位定义为量化器满量程电 压FSR（Full Scale Range）与2n的比值，用q表示，因此有 q=FSR/2n，n为量化器的位数。
数据采集基础知识重点
数据安全是指保护数据免受未经授权的访问、修改或破坏。 数据安全是数据存储的重要方面之一，需要采取多种措施 来确保数据的安全性。
04
数据采集安全与隐私
数据采集的合规性
01
02
03
遵守法律法规
数据采集应遵守国家法律 法规，确保数据的合法性 和合规性。
遵守行业标准
数据采集应遵循相关行业 标准，确保数据的规范性 和可靠性。
对数据进行访问控制，限制对数据的访问权限，确保只有授权的人 员能够访问相关数据。
隐私保护与数据脱敏
隐私保护
01
在数据采集和使用过程中，应尊重和保护个人隐私，避免未经
授权的泄露和滥用。
数据脱敏
02
对敏感数据进行脱敏处理，去除或遮盖敏感信息，以降低数据
泄露的风险。
匿名化处理
03
通过匿名化技术对数据进行处理，使得数据无法与特定个人关
02
社会治理数据
03
经济运行数据
包括人口普查、交通管理、环境 保护等数据，用于监测社会治理 状况和优化政策制定。
包括GDP、税收、物价等经济运 行数据，用于分析经济形势和制 定经济发展战略。
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感谢您的观看
联，从而保护个人隐私。
05
数据清洗与预处理
数据缺失处理
删除缺失值
删除含有缺失值的行或列，但可能导 致数据量减少。
填充缺失值
使用均值、中位数、众数等对缺失值 进行填充。
数据缺失处理
• 插值：使用线性插值等方法预测缺失值。
数据缺失处理
01
注意事项
02
评估缺失值对分析的影响，避免因删除或填充导致数据失真。
数据采集基础
DMA Terminal Count
Programmable Multiplexer
ACL-8316/12的中断系统
Jumper
AT Bus
CPU
interrupt lines
A/D基本定义
数据采集卡的中断系统
1.25 0 000 0 20 40 60 80 100 120 140 时间
A/D基本定义
A/D数据格式
A/D Data (Hex) 7FFF 4000 0001 0000 FFFF C000 8001 8000
二进制原码 Voltage (Volts) Decimal Value +32767 二进制循环码 +10.00000 +16384 +5.00015
在A/D前加入低通滤波器，将信号中高于Nyquist
A/D基本定义
采样频率的控制
Soft Polling（内部软件触发，通过I/O指令实 现） Timer Pacer（由8254定时器芯片分频产生的内 部定速时钟）
例如：频率 = 2MHz 时钟 /（C1*C2）（这里的C1与 C2是16位定时器的分频系数）
8259 Interrupt
CNT
4
8237 DMA 74244 Control
PC Base数据采集系统功能
A/D转换（模拟量/数字量转换） D/A转换（数字量/模拟量转换） DIO（数字量输入/输出） Timer/Counter（定时器/计数器）
基本定义
A/D：模拟量—数字量转换
把外部电压信号转成计算机能够识别的数字信号 采样频率 Max Sampling Rate (S/s), Sampling Frequency (Hz) 精度(Resolution)：8bit 12bit 14bit 16bit 输入范围(Input Range)(增益)： 同步采样(Simultaneous analog input) 轮询采样(Multiplex analog input) 突发模式采样(Burst mode)
自动化数据采集
自动化数据采集自动化数据采集是一种通过使用计算机技术和软件工具来自动获取、处理和存储数据的方法。
它能够提高数据采集的效率、准确性和可靠性，极大地方便了数据分析和决策制定的过程。
本文将讨论自动化数据采集的原理、应用领域和技术发展趋势。
一、自动化数据采集的原理自动化数据采集的原理基于计算机和网络技术的发展，结合传感器、无线通信和云计算等先进技术的应用。
它包括以下几个主要步骤：1. 数据获取：通过传感器、扫描设备、摄像头等感知设备将所需数据采集到计算机系统中。
这些设备可以获取物理量、图像、声音等各种形式的数据。
2. 数据传输：将采集到的数据通过网络传输到指定的存储设备或云平台。
这通常可以通过有线或无线网络连接来实现。
3. 数据处理：对采集到的原始数据进行处理和提取，根据需要进行转换、转码、压缩等操作，以便后续的数据分析和应用。
4. 数据存储：将处理后的数据存储在数据库、文件系统或云存储中，以便以后检索和使用。
二、自动化数据采集的应用领域自动化数据采集在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域：1. 工业制造：自动化数据采集可以监控和记录生产设备的运行状态和各项指标，帮助企业实时掌握生产情况，提高生产效率和质量。
2. 物流和供应链管理：通过自动化数据采集，物流和供应链企业可以实时追踪货物的位置、温度、湿度等信息，确保货物安全和质量。
3. 市场调研：自动化数据采集可以通过网络爬虫和数据挖掘技术从互联网上获取大量的市场数据，帮助企业了解市场趋势和竞争对手情况。
4. 环境监测：通过传感器和自动化数据采集技术，可以实时监测空气质量、水质、土壤污染等环境参数，为环境保护提供科学依据。
5. 金融和投资：自动化数据采集可以获取金融市场的实时行情数据，帮助投资者做出更明智的投资决策。
三、自动化数据采集的技术发展趋势随着科技的不断进步，自动化数据采集的技术也在不断发展和演进。
以下是一些当前的技术发展趋势：1. 无线传输技术：随着无线通信技术的进步，越来越多的数据采集设备采用无线传输方式，方便安装和移动。
数据采集基础知识 PPT课件
x s (nTs ) x(nTs) (t nTs )
n 0
采样定理：连续信号→离散信号
连续时间信号，可以表示为无限多个谐波的叠加。 信号x(t)和频谱X(f)的关系为：
x(t )
i 2ft x ( t ) e dt
X ( f )ei 2ft df
（2-1）
X( f )
（2-2）
由
X( f )
x(nTs )
恢复出 x(t ) ，频谱
X( f )
和采样间隔 Ts 必须满足：
有截止频率(即最高频率) f c ，即当 f f c 时， X( f ) 0 （2-3） 1 1 Ts 或 f c 2T （2-4） 2f
c
s
采样定理：连续信号→离散信号
x(t)
x(t)
0
t
采样/保持
xs(nTs) xs(nTs)
0
Ts 2Ts 3Ts ...
t
量 化
xq(nTs) 4q 3q 2q q
xq(nTs)
编 码
x(n) x(n)
0
Ts 2Ts 3Ts ...
t
计算机
0
001 011 100 010 010 011
t
模拟信号离散化处理时遵循的原则
(1) 采样点增多，占用计算机的大量内存单元，可能会因内存不 够而无法工作； (2) 采样点太少，各采样点之间相距太远，使原始数据值的失真， 信号复原时不能复现原来连续变化的模拟量，从而造成误差。 对模拟信号离散化时，依据采样定理进行。
数据采集：被测对象的各种参量通过各种传感元件经过适当
转换后，经采样、量化、编码、传输等步骤，最后送到控制 器进行数据处理或存储记录的过程。 数据采集系统(DAS,DAQ：Date Acquisition System)
《数据采集基础知识》课件
数据采集在数据分析中的应用场景包括市场调研、用户行为分析、销售分析等，通过对这些 领域的数据进行采集和分析，企业可以更好地了解市场趋势、用户需求和销售状况，从而制 定更加科学和有效的市场和销售策略。
04
数据采集的挑战与解决方 案
数据质量挑战与解决方案
01
02
03
04
数据质量挑战
数据不准确、不完整、不一致 、过时
数据清洗
去除重复、无效、异常数据
数据验证
通过规则、算法确保数据准确 性
数据整合
统一不同来源的数据格式和标 准
数据安全挑战与解决方案
数据安全挑战
数据泄露、数据篡改、 数据损坏
访问控制
政策法规
制定严格的隐私保护政策和法 规，约束对数据的收集和使用
05
数据采集的应用场景
商业智能
在商业智能应用中，数据采集的目的是为了获取全面 、准确、及时的数据，从而帮助企业更好地了解市场 、客户和业务情况，提高决策效率和准确性。
单击此处添加正文，文字是您思想的提一一二三四五 六七八九一二三四五六七八九一二三四五六七八九文 ，单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最 终呈现发布的良好效果单击此4*25}
数据挖掘
01
数据挖掘是指从大量数据中自动或半自动地发现模式、关 联、趋势和异常的过程。数据采集是数据挖掘的基础，为 数据挖掘提供所需的数据源。
02 03
在数据挖掘中，数据采集的目的是为了获取全面、准确和 有价值的数据集，以支持后续的数据挖掘和分析工作。通 过对这些数据进行分类、聚类、关联等操作，可以发现数 据的内在规律和模式，为企业提供更加准确和深入的洞察 。
自动识别和数据采集技术-文档资料
信息系统的前沿-条形码的使用.flv
2019/4/12 11
企业管理信息系统
自动识别和数据采集技术概述
一 自动识别和数据采集技术（AIDC） 1．条码技术（Ｂar code） 2．光学字符识别技术（Optical Character Recognition） 3．磁条（卡）技术 4．声音识别技术 5．视觉识别技术 6．射频识别技术（RFID） 7．集成电路卡技术 即IC卡（Integrated Circuit Card） 8．便携式数据终端（PDT）和射频通信(RFDC)
2019/4/12 19
EAN · UCC 任务 3 全球统一标识系统 数据自动采集技术 企业管理信息系统 全球统一标识系统采用分级管理、分段赋码的方式实现在全球的 全球统一标识系统 管理与维护 EAN/UCC-13编码的数据结构下图6-5所示。
６９０１２３４５６７８９ * 校验位（机器自动生成） 商品项目代码 厂商识别代码 前缀码 图6-5 EAN/UCC-13代码结构之一
2019/4/12 3
任务3 数据自动采集技术
1．条码技术（Ｂar code）
企业管理信息系统
条形码技术最早产生在风声鹤唳的二十世纪 二十年代，诞生于Westinghouse的实验室 里。一位名叫John Kermode性格古怪的发 明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动 分检，那时候对电子技术应用方面的每一个 设想都使人感到非常新奇。 他的想法是在信封上做条码标记，条码中的 信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码 。为此Kermode发明了最早的条码标识， 设计方案非常的简单（注：这种方法称为模 块比较法），即一个“条”表示数字“1”， 二个“条”表示数字“2”，以次类推。
2019/4/12
【精品】自动检测技术数据采集系统设计共38页文档
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
设计
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
自动检测技术及应用资料(收集的完全版)
自动检测技术及应用第一章 检测技术的基本知识检测技术的主要组成部分之一是测量，人们采用测量手段来获取所研究对象在数量上的信息，从而通过测量所得到的是定量的结果。
现代社会要求测量必须达到高准确度、误差极小、速度更快、可靠性强等。
1.1测量的基本概念1.测量是借助专用的技术和设备，通过实验和计算等方法取得被测对象的某个量的大小和符号；或者取得一个变量与另一个变量之间的关系，如变化曲线等，从而掌握被测对象的特性、规律或控制某一过程等等。
测量是获取被测对象量值的惟一手段，它是将被测量与同性质的标准量通过专用的技术和设备进行比较，获得被测量对比标准量的倍数。
标难量是由国际上或国家计量部门所指定的，其特性是足够稳定的。
2. 测量的分类按测量方法，测量分为直接测量和间接测量。
如用电压表、电流表等测量属于直接测量；若直接测量不方便，或直接测量的仪表不够精确，就利用被测量与某中间量间的函数关系，先测出中间量，然后通过相应的函数关系计算出被测量的数值，此法称之间接测量。
如伏安法测量电阻的阻值。
按测量结果的显示方式，测量分为模拟量测量和数字量测量。
如用示波器测量交流电压属模拟量测量。
按被测量是否随时间变化，测量分为静态测量和动态测量。
如在磨加工中使用无杠杆传动的电触式传感器进行圆工件检测就是动态测量。
按测量时是否与被测量对象接触，测量分为接触式测量和非接触式测量。
从不同角度考察，测量方法有不同的分类，但常用的具体测量方法有零位法、偏差法和微差法等。
1.2 测量误差及其分类1.测量的目的是对被测量求取真值。
测量值与真值之间的差值称为测量误差。
测量误差可用绝对误差表示，也可用相对和引用误差表示。
2.误差的表达方式（1）绝对误差：某量值的测量值x A 与真值0A 之间的差∆为绝对误差。
0A A x -=∆绝对误差可能为正值或负值。
（2）相对误差：绝对误差∆与被测量的真值0A 之比称为相对误差γ，用百分比的形式表示为%1000⨯∆=A γ 对于相同的被测量，绝对误差可以评定其测量精度的高低，但对于不同的被测量及不同的物理量，绝对误差就难以评定其测量精度的高低，而采用相对误差来评定较为确切。
数据采集的基本原理
数据采集的基本原理将连续的模拟信号转换成计算机可接受的离散数字信号，需要两个环节：首先是采样，由连续模拟信号得到离散信号；然后再通过A/D转换，变为数字信号。
1、采样过程采样过程如下图所示。
采样开关周期性地闭合，闭合周期为T，闭合时间很短。
采样开关的输入为连续函数f（t），输出函数f∗（t）可认为是f（t）在开关闭合时的瞬时值，即脉冲序列f（T），f（2T）…f （nT）。
▲采样过程示意图设采样开关闭合时间为τ，则采样后得到的宽度为τ，幅值随f （t）变化的脉冲序列如上图a，采样信号f s（t）可以看做是原信号f （t）与一个幅值为1的开关函数s（t）的乘积，即f s（t）=f（t）s（t）s（t）是周期为T，脉冲宽度为τ，幅值为1的脉冲序列，如下图b所示。
因此，采样过程实质上是一种调制过程，可以用一乘法器来模拟，如下图c所示。
▲采样过程原理图由于脉冲宽度τ远小于采样周期T。
因此可近似认为τ趋近于零，用单位脉冲函数δ（t）来描述，单位脉冲函数定义为且即其宽度为零，面积为1。
单位脉冲序列δT（t）可表示为上式中δ（t-nT）为t-nT=0时，即t=nT处的单位脉冲，如下图所示。
▲单位脉冲序列因此，采样信号为2、采样定理香农采样定理：对一个有限频谱（-ωmax<ω<ωmax）的连续信号，当采样频率ωs≥2ωmax时，采样函数才能不失真地恢复到原来的连续信号。
采样定理为数据采集系统确定采样频率奠定了理论基础，采样定理所规定的最低的采样频率，是数据采集系统必须遵守的规则。
在实际使用时，由于：（1）信号f（t）的最高频率难以确定，特别是当f（t）中有噪声时，则更为困难。
（2）采样理论要求在取得全部采样值后才能求得被采样函数，而实际上在某一采样时刻，计算机只取得本次采样值和以前各次采样值，而必须在以后的采样值尚未取得的情况下进行计算分析。
因此，实际的采样频率取值高于理论值，一般为信号最高频率的5～10倍。
数据采集的基本原理
数据采集的基本原理
数据采集是指从各种数据源中收集和获取数据的过程。
它的基本原理包括以下几个方面：
1. 确定采集目标：在进行数据采集之前，需要明确采集的目标和需要收集的数据类型。
这可以通过分析业务需求、制定数据采集计划来确定。
2. 确定数据源：确定数据来自哪些数据源，如数据库、网页、API接口等。
根据不同的数据源，采集方式和工具会有所不同。
3. 选择采集工具：根据数据源的特点和采集目标，选择合适的数据采集工具。
常见的数据采集工具包括网络爬虫、数据提取工具等。
4. 配置采集规则：根据所选择的采集工具，配置采集规则，包括需要采集的字段、采集的深度和范围等。
根据数据源的特点，可能需要设置一些参数，如请求频率、登录认证等。
5. 执行数据采集：根据配置好的采集规则，执行数据采集任务。
采集过程中需要注意异常处理，例如网络连接中断、数据源响应超时等情况。
6. 数据清洗和处理：采集到的数据可能存在噪音、冗余或不一致等问题，需要进行清洗和处理。
清洗和处理的方式包括数据格式转换、去重、筛选等。
7. 存储和管理数据：采集到的数据可以存储到数据库、文件或其他形式的数据存储介质中。
在存储过程中，需要考虑数据的结构、安全性和可用性等因素。
8. 数据分析和应用：采集到的数据可以用于各种分析和应用场景，如数据挖掘、机器学习、决策支持等。
通过对数据进行分析和利用，可以获得有用的信息和洞见。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
自动检测技术数据采集理论基础
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。