数据采集基础知识
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
A/D 转换器
n
总线 PCI总线 总线 总线
模拟 信号
+ _
A/D 转换器
n
数据 缓冲区
内存(Buffer) 内存
…
n
CPU
模拟 信号
+ _
A/D 转换器
Advance technologies; Automate the world.
A/D基本定义 A/D基本定义
• 信号的频率
– 代表信号变化快慢的物理量 – 任何一种信号都可以转换成一组正弦波的迭加 – 不同的信号频率不同： 不同的信号频率不同：
Advance technologies; Automate the world.
A/D转换过程 A/D转换过程
A/D转换时钟 A/D转换时钟
数字量输出
A/D转换器 A/D转换器
模拟量输入
Advance technologies; Automate the world.
A/D转换过程--多路切换卡 A/D转换过程--多路切换卡 转换过程-1. 信号源控制 通道数 信号类型 (SE/DI) 信号范围 自动通道扫描
» » » » » » 语音：<4kHz 语音： 音乐： 音乐：<20kHz 超声： 超声：20kHz~xxMHz FM收音机：MHz 收音机： 收音机 雷达： 雷达：xGHz …
Advance technologies; Automate the world.
信号与系统初步 (续)
• 信号的分类： 信号的分类：
on
信息
开/关信号 关信号
off t
状态 速率
t
数字量 脉冲队列 信号
10-
直流信号 模拟量 时域信号
数据采集知识点总结
数据采集知识点总结一、数据采集概述数据采集是指获取和提取数据的过程，目的是为了得到可用于分析和决策的数据。
数据采集可以包括从不同来源获取数据，例如数据库、文件、网络等。
在数据采集过程中，需要考虑数据的准确性、完整性、一致性和时效性。
数据采集是数据分析的第一步，对于数据分析和决策具有重要意义。
二、数据采集方法1.手工录入数据手工录入数据是最基本的数据采集方法，通过人工录入数据到系统中。
这种方法适用于小规模且数据量较小的情况，但是需要注意数据录入的准确性和效率。
2.数据抽取数据抽取是指从数据源中抽取数据到目标系统的过程。
常用的数据抽取方法包括增量抽取和全量抽取。
增量抽取是指只抽取最新的数据，全量抽取是指抽取全部数据。
数据抽取可以通过数据库连接、文件传输、API接口等方式实现。
3.网络爬虫网络爬虫是一种自动化的数据采集工具，可以自动从网页中获取所需的数据。
网络爬虫可以通过模拟用户行为进行数据采集，常用于网页内容抓取、搜索引擎优化等场景。
4.传感器数据采集传感器数据采集是指通过传感器设备获取实时环境数据。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
传感器数据采集广泛应用于物联网、智能家居、工业自动化等领域。
5.日志采集日志采集是指从系统日志文件中获取所需的数据。
系统日志文件记录了系统运行时的各种信息，包括错误日志、调试日志、访问日志等。
通过分析系统日志可以了解系统的运行状况和问题原因。
6.用户调查和问卷用户调查和问卷是一种主观性的数据采集方法，通过向用户提出问题来获取用户反馈和意见。
用户调查和问卷可以帮助了解用户的需求和偏好，对产品设计和营销策略具有重要意义。
三、数据采集工具1.ETL工具ETL（Extract, Transform, Load）工具是一种专门用于数据抽取、转换和加载的工具。
常见的ETL工具包括Informatica、Talend、SSIS等，可以帮助用户进行数据集成和转换。
2.网络爬虫框架网络爬虫框架是一种用于构建和运行网络爬虫的工具。
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。
THANKS FOR WATCHING
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
数据采集：数据采集(DAQ)，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非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析，处理。
数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
数据采集，又称数据获取，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。
数据采数据采集集技术广泛引用在各个领域。
比如摄像头，麦克风，都是数据采集工具。
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。
采集一般是采样方式，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。
数据量测方法有接触式和非接触式，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。
数据采集含义很广，包括对面状连续物理量的采集。
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。
[1]在互联网行业快速发展的今天，数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域，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。
目的：数据采集，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。
数据采集系统是数据采集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。
数据采集的目的是为了测量电压、电流、温度、压力或声音等物理现象。
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。
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)
收集数据的基本知识点总结
收集数据的基本知识点总结一、数据收集的定义数据收集是指从各种来源搜集、记录并分类各种信息的过程。
这些信息可以包括数字、文字、图片、声音等不同形式的数据。
数据收集的目的是为了从中获取有价值的信息，以支持决策制定和行为预测等工作。
数据收集可以分为定性和定量两种类型。
定性数据收集是指收集描述性或主观性的数据，如文字描述、情感倾向等；定量数据收集则是指对事物的数量、比例、关系等进行收集和测量。
二、数据收集的方法数据收集的方法有很多种，主要包括：1. 问卷调查：通过设计问卷，向受访者提出问题，以了解他们的态度、偏好、看法等信息。
2. 采访调查：可以通过面对面的访谈或电话访谈的方式，向受访者提问，获取详细的信息。
3. 观察法：直接观察被调查对象的行为、表现或其他特征，获取信息。
4. 实验法：在确定的条件下，对被试验对象进行控制和实验，以获取数据。
5. 文献调研：通过查阅文献、报告、统计数据等已有资料，获取相关信息。
6. 数据挖掘：利用计算机技术和算法，从大量数据中挖掘有用的信息。
7. 传感器数据收集：利用各种传感器设备，采集环境、生理、运动等数据。
8. 互联网数据收集：通过互联网平台、社交媒体等渠道搜集数据。
以上是常见的数据收集方法，各种方法可以根据研究目的和对象的特点进行选择和组合，以获取全面准确的数据。
三、数据收集的主要问题在进行数据收集时，可能会遇到一些问题，主要包括：1. 样本选择偏误：样本的选取会对最终的数据结果产生影响。
如果样本选择不合理或偏差太大，就会导致数据的不准确性。
2. 数据质量问题：数据的真实性、完整性、可靠性等问题，可能会影响数据的使用和解释。
3. 数据采集成本高昂：数据收集需要耗费时间和资源，成本较高。
4. 数据泄露隐私问题：在获取数据的过程中，可能会涉及到被调查者的隐私，这需要正确处理和保护。
以上是数据收集中常见的问题，需要在数据收集的过程中予以重视和解决。
四、数据收集的工具在实际的数据收集中，可以利用各种工具和技术来辅助完成。
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)
第13章 数据采集基础知识
第13章数据采集基础知识13.1 数据采集系统13.1.1 数据采集系统概述13.1.2 使用数据采集示例程序13.1.3 数据采集特有的数据类型13.2数据采集VI13.2.1 数据采集VI的位置13.2.2 数据采集VI的分级13.2.3 关于数据采集VI的参数多义性13.2.4 数据采集VI的参数约定13.2.5 缺省值、缺省设置和当前值13.2.6 数据采集VI的常用参数13.2.7 数据采集程序性能优化13.2.8 出错处理13.3 数据采集的信道设置13.3.1信道定址13.3.2 极限设置13.4 输入输出的数据组织13.5数据采集设备的设置与测试13.5.1数据采集设备安装13.5.2 数据采集设备设置13.5.3 数据采集设备测试第13章数据采集基础知识13.1 数据采集系统广义的数据采集包括模拟输入和模拟输出两部分，它们往往使用同一个系统，有许多相同的概念和术语，本章介绍这些共性的内容。
13.1.1 数据采集系统概述数据采集就是将电压、电流、温度、压力等物理信号转换为数字量并传递到计算机中的过程。
基于LabVIEW的数据采集系统一般如图13-1所示。
图13-1 基于LabVIEW的数据采集系统如本书绪论所述，数据采集硬件有多种多样的形式。
数据采集硬件的选择要根据具体的应用场合并考虑到自己现有的技术资源。
本书侧重于典型的插卡形式的数据采集硬件，并以低价位多功能输入输出卡PCI-6035E、PCI-6024E等为例介绍数据采集的基本概念和应用实例。
硬件驱动程序是应用软件对硬件的编程接口，它包含着对硬件的操作命令，完成与硬件之间的数据传递。
依靠硬件驱动程序可以大大简化LabVIEW编程工作，提高开发效率，降低开发成本。
LabVIEW开发环境安装时，会自动安装NI-DAQ软件，它包含NI公司各种数据采集硬件的驱动程序。
如果购买NI公司数据采集硬件，它还会免费提供一个NI-DAQ软件，目的是使用户得到最新版本的设备驱动程序。
数据采集基础知识
内存(Buffer)
4. 数据传输 I/O 指令 DMA 总线主控
中断信号
CPU
5. 中断信号控制
6. A/D 分辨率与数据格式 数据位数 二进制代码或补码 单极性或双极性
7. 隔离与 非隔离
翰渣舵汽糟目哭吸持散酥瞎胜货栅牛沁苫朔沃炕讹捐奖镇缴碗点哭滑赁斌数据采集基础知识数据采集基础知识
乾骚月股接蝉理殉嘲违穗栏轮梨雇锣戎闪煌塞逮吻骇亭伴片草惦膛嚷招否数据采集基础知识数据采集基础知识
A/D基本定义
足够的采样率下的采样结果
过低采样率下的采样结果
才火肺在烹这薄酌衙吞粤赛溜肾液佰絮襟象乙寅呛躺吴婪淖武皱暇缆妖魏数据采集基础知识数据采集基础知识
A/D基本定义
能够正确显示信号而不发生畸变的最大频率叫做Nyquist频率，它是采样频率的一半 信号中所包含的频率高于Nyquist频率的成分，将在直流和Nyquist频率之间发生畸变，称为混叠（alias） 混频偏差（alias frequency） ＝ABS（采样频率的最近整数倍－输入频率） 解决方案 在A/D前加入低通滤波器，将信号中高于Nyquist频率的信号成分滤去 称为抗混叠滤波器
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) 触发模式(Trigger mode) 隔离(Isolation) FIFO ……
《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 。
收集数据的基本知识点总结
收集数据的基本知识点总结在当今信息时代，数据被广泛应用于各个领域。
无论是企业的业务决策，还是科研的实验分析，都离不开数据的支持。
然而，要有效地收集和利用数据，并不是一件简单的事情。
本文将介绍收集数据的基本知识点，以帮助读者更好地理解和应用数据收集的过程。
1.定义数据需求在开始收集数据之前，需要明确数据的目的和需求。
这意味着你需要明确你想要回答的问题或解决的问题是什么，并确定数据可以提供怎样的信息来支持这些问题的解答。
明确数据需求可以帮助你更加有针对性地进行数据收集，避免浪费时间和资源。
2.确定数据收集方法根据数据需求，确定适合的数据收集方法。
常见的数据收集方法包括问卷调查、实地观察、访谈、实验等。
不同的方法适用于不同的数据类型和研究目的。
例如，如果你想了解消费者对某个产品的满意度，可以采用问卷调查的方式收集数据。
3.设计数据收集工具在进行数据收集之前，需要设计相应的数据收集工具。
对于问卷调查，可以设计问卷表格；对于实地观察，可以设计观察表格或记录表；对于访谈，可以准备相关的访谈提纲。
设计数据收集工具时，需要确保问题清晰明确，能够收集到需要的信息。
4.选择样本如果你无法收集到全部数据，那么你需要选择一个代表性的样本。
样本应该具有代表性，能够反映整体数据的特征。
选择样本时，需要考虑抽样方法和样本大小。
常用的抽样方法包括随机抽样、分层抽样等。
5.进行数据收集在进行数据收集时，需要确保数据的准确性和可靠性。
在问卷调查中，可以通过培训调查员和随机抽查问卷的方式增加数据的准确性；在实地观察中，可以使用多个观察员相互核对数据，提高数据的可靠性。
6.数据清理和整理在收集到数据后，需要对数据进行清理和整理。
数据清理包括去除异常值、处理缺失值等；数据整理包括对数据进行分类、归纳和编码。
数据清理和整理是确保数据质量的重要步骤，也是后续数据分析的基础。
7.数据分析和解释最后，对收集到的数据进行分析和解释。
根据数据的类型和需求，选择合适的分析方法，例如统计分析、图表分析等。
第2章 数据采集基础知识
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
数据采集的概念： 将温度、压力、流量、位移等模拟量采集转换成为数字量后， 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。
被 测 物 理 量
非电量
传 感 器
电信号
信 号 调 理
模拟 信号
数 据 采 集 设 备
数字 信号
计 算 机
图2.1数据采集系统结构图
微机测控系统
2.1 数据采集系统的概念及其结构
混叠信号消除
采样率必须大于被采样信号频率的两倍。实际应用中，即使已
经确定必须被测的信号有一个最大的频率值，杂散信号可能会
带来比奈奎斯特频率高的频率。这些频率很可能会混杂在需要 的频率范围中，导致错误的结果。 为了保证输入信号的频率全部在给定范围内，需要在采样器和 ADC之间安装一个低通滤波器（可以通过低频信号，削弱高坡
集中采集式
•多路分时采集分时输入结构
2.1 数据采集系统的概念及其结构
分散采集式
•分布式单机数据采集系统的结构
2.1 数据采集系统的概念及其结构
分散采集式
•网络式数据采集结构
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，
数据采集相关知识点总结
数据采集相关知识点总结1. 数据采集的定义和意义：数据采集是指从各种数据源中获取数据的过程。
数据源可以是互联网上的网页、数据库中的记录、传感器采集的信息等。
数据采集的意义在于为后续的数据分析和决策提供数据支持，是数据分析的第一步。
同时，数据采集也有助于发现新的数据资源，促进了数据的价值利用。
2. 数据采集的类型：数据采集可以分为结构化数据采集和非结构化数据采集。
结构化数据采集指的是获取已经固定格式和规范化的数据，比如数据库中的表格数据。
而非结构化数据采集则是获取不规范化和格式化的数据，比如网页上的文本、图像等。
3. 数据采集的流程：数据采集的流程可以大致分为以下几个步骤：确定数据需求、确定数据源、确定采集方式、采集数据、清洗和整理数据、存储数据。
确定数据需求是指明确需要采集的数据内容和目的，是数据采集的基础。
确定数据源是指确定从哪些地方获取数据，可以是互联网、传感器、数据库等。
确定采集方式是指采用何种方法来获取数据，比如爬虫、API接口、人工录入等。
采集数据是指根据需求和数据源开始实际获取数据的过程。
清洗和整理数据是指对采集到的数据进行处理和加工，以提高数据的质量。
存储数据是指将清洗和整理好的数据存储到相应的数据库或者文件中，以备后续分析使用。
4. 数据采集的技术和工具：数据采集涉及到多种技术和工具，比较常见的有网络爬虫、API接口、数据仓库、ETL工具等。
网络爬虫是一种通过模拟浏览器行为从网页中获取数据的技术，可以用于大规模的数据采集。
API接口是一种通过调用公开的接口来获取数据的方式，往往是获取结构化数据的有效方式。
数据仓库是一种专门用于存储和管理数据的系统，可以帮助进行大规模和复杂的数据采集和管理。
ETL工具是一种专门用于数据抽取、转换和加载的工具，可以帮助实现数据采集和整理的自动化。
5. 数据采集的挑战和问题：在进行数据采集的过程中，常常会遇到一些挑战和问题。
比如数据源的多样性和不确定性导致了数据采集的困难度增加；数据的质量和准确性往往需要经过清洗和整理的处理；数据的隐私和安全问题也是需要重视的；同时，法律和道德规范对于一些数据的采集和使用也需要考虑。
数据收集 知识点总结
数据收集知识点总结一、数据采集的方法1. 调查问卷：调查问卷是一种常见的数据收集方法，通过设计问卷并向受访者发放，了解受访者的观点和看法。
在设计问卷时需要注意问题的清晰度，避免主观性和引导性，以及样本的选择等问题。
2. 实地观察：实地观察是通过现场观察和记录数据，获取真实的信息。
在实地观察中需要注意观察对象的选择、观察方法的合理性，以及观察结果的客观性。
3. 实验法：实验法是一种通过设计实验并收集数据来验证假设的方法，它可以用于科学研究、产品开发等领域。
在实验设计中需要注意实验的可靠性和有效性，以及数据的正确采集和处理方法。
4. 统计分析：统计分析是一种通过对大量数据进行统计和分析，推断出总体特征的方法。
在进行统计分析时需要注意样本的选择、数据分布的偏斜性与集中性，以及统计方法的适用性。
5. 数据挖掘：数据挖掘是一种通过计算机技术对大量数据进行分析，挖掘其中的规律和信息的方法。
数据挖掘可用于市场营销、金融风险评估等领域。
在进行数据挖掘时需要注意数据的预处理、模型的选择以及结果的解释等问题。
二、数据质量的评估1. 数据的准确性：数据的准确性是指数据是否与实际情况相符，是否存在错误和矛盾。
评估数据的准确性需要对数据来源和采集过程进行审查，确保数据的真实性和可靠性。
2. 数据的完整性：数据的完整性是指数据是否完整而不缺失。
数据的完整性对于后续的分析和应用至关重要，需要注意数据的收集和录入过程中是否存在漏洞和错误。
3. 数据的一致性：数据的一致性是指数据之间是否存在逻辑关系和内在的一致性。
在进行数据收集和处理时，需要特别关注不同数据之间的一致性，避免出现矛盾和冲突。
4. 数据的及时性：数据的及时性是指数据是否能够及时获得并反映当前的情况。
在进行数据收集和分析时，需要关注数据的及时性，及时调整数据收集和分析的方法和周期。
5. 数据的可信度：数据的可信度是指数据的来源和采集过程是否可信。
在进行数据收集时需要选择可信的数据来源和可信的数据采集方法，确保数据的可信度和真实性。
数据收集知识点总结
一、概念及原则1. 数据收集的定义：数据收集是指在研究、分析和决策过程中，通过采集各种各样的信息，以便于对现象进行分析、推断和描述的过程。
2. 数据收集的原则：数据收集需要遵循客观性、全面性、定量性、周期性、灵活性和实时性等原则。
即要求数据收集的过程和结果具有客观性，能够全面地反映被研究对象的特征和规律；以数值形式表达数据信息；有一定的定期采集频率；灵活应变，根据研究需要进行调整；保持数据的实时性，能够及时获取和处理数据信息。
二、数据收集的方法1. 文件资料法：即通过查阅相关的文件资料、报告、统计资料等收集数据。
2. 观察法：通过直接观察对象的行为特征和现象变化来获得数据。
3. 问卷调查法：通过编制问卷，向被调查对象进行调查，收集相关信息。
4. 访谈法：直接与调查对象进行深入交流、访谈，通过对话方式获取数据。
5. 试验法：通过控制变量的方法进行实验，获取数据。
三、数据收集的工具1. 问卷设计：设计问卷需要考虑问题的表达清晰、简练明了、问题的顺序、问题的类型、选项设置、逻辑流程等因素。
2. 访谈指南：为了确保访谈的质量，访谈指南起着指导和规范访谈行为的作用，需要具体列出问题和相关提示。
3. 观察记录表：为进行观察而设计的记录表，记录被观察对象的行为、事件、时间、地点等信息。
四、数据收集的注意事项1. 数据收集过程中要注意保护个人隐私和信息安全，确保数据的真实性和保密性。
2. 在使用问卷调查和访谈法进行数据收集时，要注意访问对象的意见和感受，尊重被调查对象的权益。
3. 在数据收集过程中要注意数据采集工具的合理性和有效性，避免出现误导性的问题或数据。
4. 数据收集人员需要接受相关培训和指导，确保数据的质量和准确性。
1. 数据清理：在数据收集后，需要对数据进行清理，包括查漏补缺、异常值处理、数据转换等步骤，以确保数据的准确性和完整性。
2. 数据分析：对收集到的数据进行分析，可以采用描述统计分析、相关性分析、回归分析、因子分析等方法，获取数据背后的规律和关联。
收集数据知识点总结
收集数据知识点总结一、收集数据的定义和意义1. 定义：收集数据是指通过各种渠道获取信息和数字化材料的过程。
数据可以包括文本、数字、声音、图像等形式的信息。
在商业领域，收集数据通常指的是获取有关市场、客户、竞争对手和产品的信息。
2. 意义：收集数据的意义在于为企业和组织提供决策支持、市场分析和业务优化等重要信息。
通过收集数据，企业可以更好地了解市场需求、竞争态势和客户行为，从而制定更有效的营销策略和产品计划。
二、收集数据的方法和技巧1. 直接观察：直接观察是一种常见的数据收集方法，通过观察人们的行为、环境和交流等方式获取信息。
例如，零售商可以通过观察客户的购物行为和偏好来了解市场需求。
2. 问卷调查：问卷调查是一种常用的数据收集方法，通过向受访者提出问题，了解他们的看法、态度和行为等信息。
问卷调查可以通过面对面、电话、邮件和在线等方式进行。
3. 访谈法：访谈是一种深度了解受访者观点和看法的数据收集方法。
通过访谈可以获取受访者的详细信息和洞察，有助于深入了解他们的需求和反馈意见。
4. 实地调研：实地调研是指到受访者所在的现场进行数据收集，通过观察和交流等方式了解实际情况。
实地调研通常用于市场调查、产品测试和竞争对手分析等领域。
5. 数据挖掘：数据挖掘是一种利用计算机技术对大量数据进行分析和挖掘的方法。
通过数据挖掘可以发现隐藏在数据背后的规律和趋势，有助于深入理解数据的含义和价值。
6. 网络监测：网络监测是通过网络技术获取信息和数据的方法，包括社交媒体监测、网络舆情分析和网站访问统计等。
通过网络监测可以及时了解市场动态和消费者反馈，有助于制定营销策略和产品改进计划。
7. 传感器数据：传感器数据是一种通过传感器设备获取信息和数据的方法，包括温度、湿度、压力、光照等物理量的测量。
传感器数据可以用于环境监测、工程控制和健康管理等领域。
以上是收集数据的一些常用方法和技巧，每种方法都有其适用的场景和优势，需要根据实际情况选择和整合。
数据采集方法
数据采集方法一、引言数据采集是指采集、获取和记录数据的过程，是进行数据分析和研究的基础。
本文将介绍数据采集的基本概念和常用的数据采集方法，以及如何选择合适的数据采集方法来满足研究需求。
二、数据采集的基本概念数据采集是指通过各种手段和工具，采集和获取所需的数据。
数据采集可以是定性的，也可以是定量的。
定性数据采集是指通过观察、访谈、焦点小组等方法采集的主观性和描述性的数据；定量数据采集是指通过问卷调查、实验、统计等方法采集的客观性和数量性的数据。
三、常用的数据采集方法1. 问卷调查问卷调查是一种常用的数据采集方法，通过向被调查者发放问卷，采集他们的意见、观点和行为信息。
问卷调查可以是纸质问卷，也可以是在线问卷。
在设计问卷时，需要注意问题的清晰性、准确性和逻辑性，以及样本的代表性和有效性。
2. 实地观察实地观察是指研究者亲自到研究现场进行观察和记录。
通过实地观察，可以获取真实、直接的数据，了解被观察对象的行为、环境和情境。
在进行实地观察时，需要注意观察者的客观性和中立性，以及记录的准确性和完整性。
3. 访谈访谈是一种直接交流的数据采集方法，通过与被访者进行面对面的对话，采集他们的意见、经验和观点。
访谈可以是结构化的，也可以是半结构化或者非结构化的。
在进行访谈时，需要注意问题的开放性和灵便性，以及访谈者的沟通技巧和倾听能力。
4. 焦点小组焦点小组是一种集体讨论的数据采集方法，通过组织一小组人进行讨论，采集他们的意见、观点和建议。
焦点小组可以匡助研究者深入了解被调查对象的观念和态度，并促进不允许见的碰撞和交流。
在进行焦点小组讨论时，需要注意组织者的引导和控制，以及参预者的积极性和互动性。
5. 实验实验是一种控制变量的数据采集方法，通过设定实验组和对照组，对研究对象施加干预或者处理，观察和比较其效果和影响。
实验可以匡助研究者确定因果关系，验证假设和判断。
在进行实验时，需要注意实验设计的合理性和可操作性，以及实验条件的控制和随机化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• CLK与Trigger
Advance technologies; Automate the world.
A/D基本定义
• Trigger（触发）：启动、停止或同步采集事件的方法
上升沿触发 下降沿触发 正沿触发 负沿触发
模拟触发 延时触发 预触发 中触发 后触发
触发 事件
数字触发
M
N
N M N N
Advance technologies; Automate the world.
信号与系统初步
• 一个典型的系统：
1101…
1101…
采样/量化
模拟输入 数字输入
模拟重建 数字信号 处理
模拟输出 数字输出
Advance technologies; Automate the world.
信号与系统初步 (续)
Advance technologies; Automate the world.
数据采集系统的构成
内存/BUFFER
信号
A/D转换
BUFFER/FIFO
驱动程序
程序
硬件
显示 外触发
数据采集是否需要板上的BUFFER? 数据采集是否需要使用外触发启动、停止或同步？
Advance technologies; Automate the world.
– 等效时间采样
Advance technologies; Automate the world.
A/D基本定义
足够的采样率下的采样结果
过低采样率下的采样结果
Advance technologies; Automate the world.
A/D基本定义
• 能够正确显示信号而不发生畸变的最大频率叫做 Nyquist频率，它是采样频率的一半 • 信号中所包含的频率高于Nyquist频率的成分，将在直 流和Nyquist频率之间发生畸变，称为混叠（alias） • 混频偏差（alias frequency） ＝ABS（采样频率的最 近整数倍－输入频率） • 解决方案
Advance technologies; Automate the world.
模拟信号的采样方式
• 无条件采样：A/D转换时刻准备好的情况。包含定时采 样和变步长采样。便于信号显示。无需控制信号介入。 • 条件采样：程序查询、中断控制方式。 • 中断方式：不适合信号源多的情况，适合一两个特别重 要信号不许错过的情况。 • 查询方式：能够等待或一个系统只是实现采集信号时可 以使用。 • 直接存储器存取DMA：高速数据采集系统。
Advance technologies; Automate the world.
A/D基本定义
• 下列情况适用软件触发模式（Software Trigger，非 Soft Polling）
– 用户需要对所有采集事件进行明确控制 – 时间要求不甚严格
• 下列情况适用硬件触发模式
– 采集事件需要与外部装置严格同步 – 高速、瞬态采集事件
CPU
5. 中断信号控制
Advance technologies; Automate the world.
A/D转换的过程--同步板卡
A/D触发信号
模拟 信号
+ _
A/D 转换器
n
PCI总线
模拟 信号
+ _
A/D 转换器
n
数据 缓冲区
内存(Buffer)
…
n
CPU
模拟 信号
+ _
A/D 转换器
Advance technologies; Automate the world.
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）
Advance technologies; Automate the world.
基本定义
• A/D：模拟量-数字量转换
Advance technologies; Automate the world.
A/D转换过程
A/D转换时钟
数字量输出
A/D转换器
模拟量输入
Advance technologies; Automate the world.
A/D转换过程--多路切换卡
1. 信号源控制 通道数 信号类型 (SE/DI) 信号范围 自动通道扫描电压信号ຫໍສະໝຸດ 温度 压力 流量 应力时域信号
雷达回波 血压变化 汽车点火波形
频域信号
振动 语音 声呐
对采集卡的要求
DC精度 分辨率 采样频率 精度 触发 分辨率 采样频率 精度 触发
Advance technologies; Automate the world.
信号采集
• 传感器 • 信号调理
– – – – 放大 滤波 信号转换 ……
– 在A/D前加入低通滤波器，将信号中高于Nyquist频率的信号成分滤去 – 称为抗混叠滤波器
Advance technologies; Automate the world.
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）
触发可以分为软触发和硬件触发。
1.当用户需要对所有采集操作有明确的控制并且事件定时不需要非常准确的采用软触发。 2.当采集事件需要定时非常准确、用户削减软件开支或采集事件需要与外部装置同步时 可以考虑采用硬件触发。
Advance technologies; Automate the world.
典型物理量的经验采样周期
• 将外部信号采入计算机，并加以处理，最后输出
Advance technologies; Automate the world.
采样频率、抗混频滤波器和样本数
• 奶奎斯特频率：给定采样频率那么能正确显示信号而不 发生畸变的最大频率。 • 混频：由于采样频率太低而使得还原的信号频率与原信 号频率不同，这种畸变称为混频。 • 抗混频滤波器：在信号被A/D转换前让信号经过一个能 将高于奶奎斯特的信号成分滤除掉的低通滤波器。 • 工程实践中按照信号最高频率成分的5—10倍进行采样。
被测物理量 流量 压力 液位 温度 成分 采样周期（秒） 1--2 3--5 6--8 10--15 15--20
Advance technologies; Automate the world.
采样技术
• • • • 常规采样：变化缓慢信号 间歇采样：高速数据采集 变频采样：得明确信号随时间变化的关系 下采样：即带通采样，适合于当被采集信号中最低频率 大于最高频率一半时，可以采用。
缓冲和触发
• 缓冲指计算机中的BUFFER，板上的不能保存数据。如果所使用 DAQ卡上有DMA那就直接进入计算机内存了。在以下几种情况需要使
用BUFFER: 1.需要采集许多样本，其速率超过显示或处理速度的。 2.需要连续采集并且同时进行分析和显示数据的。 3.采样周期必须准确均匀通过样本的。 在下列情况不适用BUFFER: 1.数据短小每秒只采集有限点的。 2.需要缩减存储器开支的。
数据采集基础知识
张斌 北京凌华技术支持部
Advance technologies; Automate the world.
内容大纲
• 信号与系统初步 • 基本定义
– – – – A/D D/A DIO Timer/Counter
A/D基本定义
• 信号的频率
– 代表信号变化快慢的物理量 – 任何一种信号都可以转换成一组正弦波的迭加 – 不同的信号频率不同：
» » » » » » 语音：<4kHz 音乐：<20kHz 超声：20kHz~xxMHz FM收音机：MHz 雷达：xGHz …
Advance technologies; Automate the world.
A/D基本定义
• 采样频率
– – – – 采样周期的倒数 表示采样快慢的物理量 多少时间采一个点/每秒采样多少个点 Nyquist采样定律：fs>=2*fmax fs ：采样频率 fmax ：信号最高频率 一般最小为fs>=2.5*fmax 工程上一般取为fs>=6~8*fmax
• 采样定律的特例
» 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）
– External CLK / Trig（外部时钟）
• 三种方式的特点
– 软件触发最为简单、易用，但无法精确控制采样时序，适用于对时序 要求不甚严格的场合，如采集DC信号 – 内部时钟能够精确控制采样时序，但无法保证与外部信号严格同步， 但一般应用（无论时域还是频域）均能够满足要求 – 外部时钟最为灵活，能够满足特殊应用的需求
开关信号
输入： 检测一个开关的打开/闭合 输出： 打开/关闭一个阀门
脉冲队列
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
Advance technologies; Automate the world.
信号与系统初步 (续)
• 模 拟 信 号
0.985 t t f
• 信号的分类：
on
信息
开/关信号
off t
状态 速率
t
数字量 脉冲队列 信号 直流信号 模拟量 时域信号
t 10-
0.985
幅值
t
形状 频率
f
频域信号
Advance technologies; Automate the world.