10数据采集系统的结构形式

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数据采集系统与微机的接口参考PPT

X0～X7：输入； X：输出，可以通过外部地址（C，B， A引脚）选择8路输入中的某1路与输出X 接通; VDD和VEE ：提供工作电源，其幅值不得低于模拟信号； INH：禁止控制输入，输入高电平时，多路开关中各开关均不通，输出呈高阻态。
•25
4D型触发器74LS175用作通道译码控制器：
（1）RD=1,CP=0时，输出处于保持状态，MUX与微机总线隔离。（2）RD=1,CP由0 —>1，Q=D，数据总线的通道选择码被加至多路开关八选一译码器输入端。
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2．微机与DAC的接口
实现D/A转换器和微型计算机接口技术的关键是数据锁存问题。有些D/A转换器芯片本身带有锁存器，但也有些 D/A从转换器芯片本身不带锁存器。此时一些并口芯片如 8212，74LS273及可编程的并行I/O接口芯片8255A均可作为D/A转换的锁存器。
A/D和D/A与微机的接口有串行接口和并行接口之分。本章主要介绍并行D/A和A/D转换的并行接口。目前大多数 A/D转换器（高速）都内含采样保持器，所以，此处不考虑采样保持器。
•7
数据采集系统对微机接口的要求：
（1）具有能与系统总线相连接的数据缓冲器和多根数据线。由于接口电路是挂在系统总线上的，只有接口电路为三态输出时才不会对数据产生影响。传输数据在接口电路被激活之前先保存在数据缓冲器内。（2）应有地址译码和片选功能，以便微机能通过寻址对其进行访问。（3）应有地址或数据锁存功能。因为外部设备送到接口电路的信息，微机不一定有空读取，此时接口应把信息暂时锁存，以待微机空闲时读取。（4）具有中断请求和处理的功能，以便微机能通过中断来读取或输出信息。
从X、Y同步输出不同电压的程序：
MOV DPTR，#addr1 ；1#输入寄存器地址

数据采集技术课后答案及程序

// P6SEL |= 0x02; // 设置P6.1为12位ADC模拟输入A1
ADC12CTL0 = ADC12ON + SHT0_15 + MSC; // 打开ADC模块，设置ADC12MEM0-ADC12MEM7对应8个
AD通道的采样保持时间（1024个ADC12CLK周期）
// 关闭（不使用）内部基准电压发生器(REFON位=0)
ADC12CTL1 = SHP + CONSEQ_2; // 使用采样定时器，设置成单通道多次转换模式，使用
ADC12MEM0寄存器（CSTARADD=0）
ADC12IE = 0x01; // 使能ADC中断（ADC12MCTL0所设定的转换通道允许中断）
// ADC12MCTL0 = SREF_0 + INCH_0;
unsigned char DigTab[8] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10,
0x20, 0x40, 0x80};
// 位数据，从高位到低位
// 初始化ADC12函数
void Init_ADC(void)
{
P6SEL |= 0x01; // 设置P6.0为12位ADC模拟输入A0
// 参考电压:V+=AVcc,V-=AVss,ADC通道:A0
// ADC12MCTL0 = SREF_0 + INCH_1;
// 参考电压:V+=AVcc,V-=AVss,ADC通道:A1
ADC12CTL0 |= ENC;
// 允许ADC12转换
ADC12CTL0 |= ADC12SC;
// 开始转换
Digit_High; P4OUT = ~DigTab[i]; Digit_Low;

数据采集的设计报告

目录摘要 (3)引言 (5)第一章数据采集系统的概述 (6)1.1 数据采集系统基本概述 (6)1.1.1 数据采集 (6)1.1.2 数据采集系统的分类 (6)1.1.3 数据采集系统的基本功能 (7)1.1.4 数据采集系统的结构形式 (7)第二章数据采集系统整体设计 (8)2.1 硬件设计原则 (8)2.2 软件设计原则 (8)第三章数据采集系统的硬件设计 (9)3.1 系统工作原理 (9)3.2 硬件工作原理 (9)3.2.1 CPU处理核心模块(STC89C52) (9)3.2.2 DS18B20温度传感器模块 (11)3.3 电路设计 (14)3.3.1 CPU处理模块 (14)3.3.2 显示电路 (15)3.3.3 通信电路 (15)3.3.4 复位电路 (15)3.3.5 温度采集电路 (16)3.3.6 晶振电路 (16)3.3.7 警报电路 (17)第四章数据采集系统的软件设计 (18)4.1 汇编语言和Keil C51 (18)4.2 主程序 (19)4.3 各程序 (19)4.3.1 显示子程序 (19)4.3.2 温度子程序 (20)第五章总结 (21)参考文献 (22)附录：程序 (23)摘要本次设计主要基于单片机STC89C52单片机的多点数据采集，该系统由硬件部分和软件部分组成。

硬件部分是由信号接收、信号采集、AD转换和信号发送四部分组成。

系统以单片机为核心，将被测信号转换为能够被单片机所识别的信号输入单片机实现数据采集。

被测信号一般为模拟数据和数字数据两大类。

主机发送的模拟信号经过AD0809的转换，模拟信号经量化后得到离散的值，即数字信号。

在方案的选择中，主机可以用单片机、ARM、电脑等，采用单片机做主机部分，通信距离会比较短，所以使用上拉电阻通过上拉的作用给信号线提供一个驱动电压，使之传输更稳定，传输距离更远，用来抵消线路中内阻对信号的损耗。

关键词：STC89C52；信号接收；信号采集；A/D转换AbstractThis design is mainly based on single-chip microcontroller STC89C52 multi-point data acquisition, this system is consists of hardware and software components. Hardware part is consists of four parts as signal receiving, signal acquisition, AD transform and signal sending. This System is based on single-chip microcontroller, which is being measured signals converted to what can be single-chip microcontroller identification of the signal input data acquisition.Measured signal is divided into two types of commonly simulation data and digital data.The analog signal sending by the mainframe is changed over through AD0809, then the analog signals via discrete values quantified, namely the digital signal.In the choice of case, mainframe can be MCU, ARM, computers and so on, using the monolithic as the mainframe will make a short communication distance, as the result, we use pull-up resistors to pull through the role of signal lines provide a driving voltage, make transmission more stable, the transmission distance is farther, and offset circuit impedance to signal loss.Key words：STC89C52, signal receiving, signal acquisition, A/D transform引言温度是一种最基本的环境参数，人们的生活与环境的温度息息相关，工业和农业生产中得许多场合对温度有严格的要求，如温室养殖场和冷冻室等，随着科学技术的进步，单片机及相关电子技术飞速发展，应用领域不断拓展，利用单片机和传感器实现对温度的精确测量，提高了生产的自动化程度，成本低廉，应用十分广泛，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

数据采集与处理技术

按照采样周期，对模拟、数字、开关信号
采样。
*
1.3 数据采集系统的基本功能
特点：
在规定的一段连续时间内，其幅值为连续值。
优点：
便于传送。
缺点：
易受干扰。
信号类型
①由传感器输出的电压信号
②由仪表输出的电流信号
0～20mA
4～20mA
*
1.3 数据采集系统的基本功能
信号处理
①将采样信号
②将转换的数字信号作标度变换
3. 数字信号处理
数字信号—
指在有限离散瞬时上取值间断的信号。
特点：
时间和幅值都不连续的信号。
→
数字信号
*
1.3 数据采集系统的基本功能
传送方式
将数字信号采入计算机后，进行码制转换。如 BCD→ASCII，便于在屏幕上显示。
1788年，英国机械师 J.瓦特(Watt) 在改进蒸汽机的同时，发明了离心式调速器，如左图。
这是机械式蒸汽机转速的闭环自动调速系统。
当蒸汽机输出轴转速发生变化时，离心调速器自动调节进汽阀门的开度，从而控制蒸汽机的转速。
数据采集
1.4 数据采集系统的结构形式
结构形式微型计算机数据采集系统集散型数据采集系统
硬件
软件
系统组成
*
1.4 数据采集系统的结构形式
微型计算机数据采集系统
系统的结构如图1-1所示。
*
1.4 数据采集系统的结构形式
图1-1 微型计算机数据采集系统
第1章绪论
Part One
*
数据采集系统的基本功能
本节教学目标理解模拟信号与处理理解数字信号与处理理解二次数据计算

智能仪器课后习题答案

智能仪器课后习题答案1-1 你在学习和生活中，接触、使用或了解了哪些仪器仪表？它们分别属于哪种类型？指出他们的共同之处与主要区别。

选择一种仪器，针对其存在的问题或不足，提出改进设想参考：就测量仪器而言，按测量各种物理量不同可划分为八种：几何量计量仪器、热工量计量仪器、机械量计量仪器、时间频率计量仪器、电磁计量仪器、无线电参数测量仪器、光学与声学测量仪器、电离辐射计量仪器。

1-2 结合你对智能仪器概念的理解，讨论“智能化”的层次。

P2 智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物，是含有微型计算机或微处理器的测量（或检测）仪器。

由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用（表现为智能的延伸或加强等），因而被称为智能仪器。

P5- P6 智能仪器的四个层次：聪敏仪器、初级智能仪器、模型化仪器和高级智能仪器。

聪敏仪器类是以电子、传感、测量技术为基础（也可能计算机技术和信号处理技术）。

特点是通过巧妙的设计而获得某一有特色的功能。

初级智能仪器除了应用电子、传感、测量技术外，主要特点是应用了计算机及信号处理技术，这类仪器已具有了拟人的记忆、存储、运算、判断、简单决策等功能。

模型化仪器是在初级智能仪器的基础上应用了建模技术和方法，这类仪器可对被测对象状态或行为作出评估，可以建立对环境、干扰、仪器参数变化作出自适应反映的数学模型，并对测量误差（静态或动态误差）进行补偿。

高级智能仪器是智能仪器的最高级别，这类仪器多运用模糊判断、容错技术、传感融合、人工智能、专家系统等技术。

有较强的自适应、自学习、自组织、自决策、自推理能力。

1-3 仪器仪表的重要性体现在哪些方面？P3-5（1）仪器及检测技术已经成为促进当代生产的主流环节，仪器整体发展水平是国家综合国力的重要标志之一（2）先进的科学仪器设备既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主题内容之一和创新成就得重要体现形式，科学仪器的创新是知识创新和及时创新的组成部分。

数据采集与处理技术试卷.docx

一、绪论（一）、1、“数据采集”是指什么？将温度、压力、流量、位移等模拟量经测量转换电路输出电量后再采集转换成数字量后，再由 PC 机进行存储乜理F 示或打印的过程。

2、数据采集系统的组成？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。

3、数据采集系统性能的好坏的参数? — 取决于它的精度和速度。

4、数据采集系统具有的功能是什么？（1）、数据采集,（2）、信号调理,（3）、二次数据计算,（4）、屏幕显示,（5）、数据存储,（6）、打印输出,（7）、人机联系。

5、数据处理系统的分类？分为预处理和二次处理两种；即为实时（在线）处理和事后（脱机）处理。

6、集散式控制系统的典型的三级结构一种是一般的微型计算机数据采集系统, 一种是直接数字控制型计算机数据采集系统, 还有一种是集散型数据采集系统。

7、控制网络与数据网络的结合的优点？实现信号的远程传送与异地远程自动控制。

（二）、问答题： 1、数据采集的任务是什么？数据采集系统的任务：就是传感器输出信号转换为数字信号，送入工业控制机机处理，得出所需的数据。

同时显示、储存或打印，以便实现对某些物理量的监视，还将被生产过程中的 PC 机控制系统用来控制某些物理量。

2、微型计算机数据采集系统的特点是（1）、系统结构简单；（2）、微型计算机对环境要求不高；（3）、微型计算机的价格低廉，降低了数据采集系统的成本；（4）、微型计算机数据采集系统可作为集散型数据采集系统的一个基本组成部分；（5）、微型计算机的各种I/O 模板及软件齐全，易构成系统，便于使用和维修； 3、简述数据采集系统的基本结构形式，并比较其特点？（1）、一般微型计算机数据采集与处理系统是由传感器、模拟多路开关、程控放大器、采样 /保持器、A/D 转换器、计算机及外设等部分组成。

（2）、直接数字控制型数据采集与处理系统（DDC 是既可对生产过程中的各个参数进行巡回检测，还可根据检测结果，按照一定的算法，计算出执行器应该的状态（继电器的通断、阀门的位置、电机的转速等），完成自动控制的任务。

数据采集系统abc

数据采集系统的设计姓名：专业：指导老师：学号：前言数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。

随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。

数据采集是工业控制等系统中的重要环节，通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。

本实验采用89C51系列单片机，89C51系列单片机基于简化的嵌入式控制系统结构，具有体积小、重量轻，具有很强的灵活性，并采用AD0809模数转换芯片，具有很高的稳定性，且节约成本。

（一）、数据采集系统的基本介绍1.1 数据采集系统的简介数据采集系统一般包括模拟信号的输入输出通道和数字信号的输入输出通道。

数据采集系统的输入又称为数据的收集；数据采集系统的输出又称为数据的分配。

1.2数据采集系统的分类数据采集系统的结构形式多种多样，用途和功能也各不相同，常见的分类方法有以下几种：根据数据采集系统的功能分类：数据收集和数据分配；根据数据采集系统适应环境分类：隔离型和非隔离型，集中式和分布式，高速、中速和低速型；根据数据采集系统的控制功能分类：智能化数据采集系统，非智能化数据采集系统；根据模拟信号的性质分类：电压信号和电流信号，高电平信号和低电平信号，单端输入(SE)和差动输入(DE)，单极性和双极性；根据信号通道的结构方式分类：单通道方式，多通道方式。

1.3数据采集系统的基本功能数据采集系统的任务，具体地说，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。

与此同时，将计算得到的数根进行显示和打印，以便实现对某些物理量的监视。

1.4数据采集系统的结构形式从硬件力向来看，白前数据采集系统的结构形式主要有两种：一种是微型计算机数据采集系统；另一种是集散型数据采集系统。

数据采集技术PPT课件

系统设计灵活。（3）数据采集与数据处理紧密，形成数据采
集与处理系统，可实现从数据采集、处理到控制的全部工作。
2
（4）数据采集过程一般都具有“实时”特性，实时的标准是能满足实际需要。
（5）随着微电子技术的发展，电路集成度的提高，数据采集系统的体积越来越小，可靠性越来越高，出现单片数据采集系统。
✓ CMOS：互补金属氧化物（PMOS管和NMOS管）共同构成的互补型MOS集成电路制造工艺，功耗很低、电压范围宽、抗干扰能力强。
✓ TTL：集成电路输入级和输出级全采用晶体管组成的单元门电路，多发射极实现输入级“与”逻辑，输出级晶体管实现“非”逻辑。与非门输出结果为：有0出1，全1出0。+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”，被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统。
率信号和开关量信号等。
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二、数据采集系统的主要性能指标 ➢ ①系统分辨率； ➢ ②系统精度； ➢ ③采集速率； ➢ ④动态范围； ➢ ⑤非线性失真。
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第二节数据釆集基本电路
一、运算放大器和测量放大器 1.运算放大器在模拟集成电路中，集成运算放大器是最基本
又是用途最广的一种电路。集成运算放大器是高增益、多级直接耦合放大器，在模拟计算中，这种放大器能够实现各种数学运算，故称为运算放大器。 ✓ 直接耦合:将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端。高增益单片集成化运算放大器在自动控制、测量仪表、计算技术等许多方面都有着极其广泛的应用，是模拟电子领域中最重要的有源器件。
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模拟多路开关有机械式、电磁式和电子式三大类。 ➢ 纯机械式开关在现代数据采集系统中已很少使用。 ➢ 电磁式多路开关主要是指各种继电器、干簧管等，

数据采集系统.

可以不用抗混叠滤波器。
二、数据采集系统的基本功能
① 时钟功能。确定数据采样周期，同时也能为系统提供时间基淮。
② 数据采集。将现场检测传感器送来的模拟电信号按一定的次序巡回的采样、进行A／D转换并存储数据，即完成数据的采集。
③ 信号处理。模拟信号处理、数字信号处理、开关信号处理
④ 数据存储。 ⑤ 显示和打印输出。
四、模拟信号调理
在一般测量系统中信号调理的任务较复杂，除了实现物理信号向电信号的转换、小信号放大、滤波外，还有诸如零点校正、线性化处理、温度补偿、误差修正和量程切换等，这些操作统称为信号调理，相应的执行电路统称为信号调理电路。
1、传感器的选用
传感器是信号输入通道的第一道环节，也是决定整个测试系统性能的关键环节之一。要正确选用传感器，首先要明确所设计的测试系统需要什么样的传感器——系统对传感器的技术要求；其次是要了解现有传感器厂家有哪些可供选择的传感器，把同类产品的指标和价格进行对比，从中挑选合乎要求的性能价格比最高的传感器。
利用多路模拟开关让多个被测对象共用同一个采集通道，这就是多通道数据采集系统的实质。
集中采集式— 多路分时采集分时输入（多通道共享采样/保持器和A/D转换器）
• 工作过程：各路被测参数共用一个采样/保持器和A/D转换器。在某一时刻，多路开关只能选择其中某一路，把它接入到采样/保持器的输入端。当采样/保持器的输出已充分逼近输入信号时，在控制命令的作用下，采样保持器由采样状态进入保持状态，A/D转换器开始进行转换，转换完毕后输出数字信号。在转换期间，多路开关可以将下一路接通到采样保持器的输入端。系统不断重复上述操作，实现对多通道模拟信号的数据采集。
频率量及开关量输出传感器的使用

数据采集系统基本组成

2R 2R 2R 2R
2R// 2R=R R R R R+R=2R
所以流入节点A的电流
Iout1
A Iout2
Sn-2 S n-1
II
22
21
2R 2R
R
R A I VREF
I VREF R
所以流入相邻左侧节点的电流依次减半。
Uo
S n-1
I
21
I
21 2R VREF
2R A I
d0 d1 d2
H
A22 A32 ... 100%
A12 A22 A32 ...
A1为基波振幅，Ak为第k次谐波的振幅。
微弱信号检测方法
提高信号检测灵敏度或降低可检测下限的基本方法: 从传感器及放大器入手: 降低固有噪声水平、研制新的低噪声
传感器。分析测量中的噪声规律和信号规律，通过各种手段从噪声中
信号中有高频噪声
负载需要交流开关或大电流
低通滤波器
SPDT继电器什么态继电器
倒T型电阻解码网络 D/A转换器
倒T型电阻网络是集成DA转换器中采用最多的一种。从节点A 向左看, 每个节点等效电阻均为2R。
d0 d1 d2
d n-2 d n-1
R
S0
S1
S2
II
II
2n 2n
2n-1 2 n-2
u O
2
R4 R3
uO1
(u O1
u) O2
(1
R1 R
R 2 )u Id
G
输出uO与共模信号uIc无关
放大器具有很高的抑制共模信号的能力
R S
b1
+ _
u
Id
b2

智能仪器平时作业

智能仪器平时作业第一次作业：1.画出数据采集系统的几种基本结构形式，并说明其特点和使用场合。

2.一个数据采集系统的采样对象是温室大棚的温度和湿度，要求测量精度分别是±1℃和±3%，每10分钟采集一次数据，假设传感器和放大器占总精度的90%，且已满足要求，应选择何种类型的A/D转换器和通道方案，画出原理框图，并验算A/D转换器的精度是否满足设计要求。

3.假设差动变压器的激励频率为2KHz，用它测量最高变化频率为400Hz的位移信号，要求：设计采集差动变压器输出信号的数据采集系统（画出原理框图），并估算系统的最高采样频率，该采样频率是否能够满足要求？第二次作业：1.键盘有哪几种组成方式？各有何特点？2.智能仪器中常用的LCD显示器有哪几种？对比它们的特点和使用场合，并分别给出至少一种LCD模块型号。

3.试设计两台智能仪器之间利用RS-485串行通信标准进行通信的电路原理图。

（思考题）4.写出复合滤波算法的原理，并说明其滤波作用和使用场合。

5.产生零位误差的原因有哪些？产生增益误差的原因有哪些？简述校正方法。

6.对于P123页表4-1的数据表，若某时刻测的热电偶的输出电压为8.7mv，试用非线性标度变换（即线性插值法）求此时的被测温度值。

第三次作业：1.智能仪器软件的主要功能有哪些。

了解这些功能主要完成什么工作。

（思考题）2.影响智能仪器可靠性的因素有哪些？要提高智能仪器的可靠性，应采取哪些措施？3.干扰有哪几种类型？了解它们产生的原因和防止措施。

4.屏蔽为什么能达到抗干扰的目的？静电屏蔽及电磁屏蔽的原理是什么？为了使它们能达到很好的效果，应采取什么措施？5.假设有一条信号传输线与一条电压为100v、负荷为10kV A的输电线相距1m，并在10m长的一段区间平行架设，试计算此信号线上由于电磁耦合感应产生的干扰电压值。

第四次大作业:在万方数据库或维普数据库中检索与本课程内容高度相关的以单片机为核心构建的智能仪器系统设计文献，并写读书笔记。

智能仪器作业 (2)

1、结合你对智能仪器概念的理解,讨论“智能化”的层次。

智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物,是含有微型计算机或微处理器的测量（或检测)仪器.由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用（表现为智能的延伸或加强等)，因而被称为智能仪器。

智能仪器的四个层次:聪敏仪器、初级智能仪器、模型化仪器和高级智能仪器。

聪敏仪器类是以电子、传感、测量技术为基础,其特点是通过巧妙的设计而获得某一有特色的功能。

初级智能仪器除了应用电子、传感、测量技术外，主要特点是应用了计算机及信号处理技术,这类仪器已具有了拟人的记忆、存储、运算、判断、简单决策等功能。

模型化仪器是在初级智能仪器的基础上应用了建模技术和方法，这类仪器可对被测对象状态或行为作出评估,可以建立对环境、干扰、仪器参数变化作出自适应反映的数学模型,并对测量误差(静态或动态误差）进行补偿。

高级智能仪器是智能仪器的最高级别，这类仪器多运用模糊判断、容错技术、传感融合、人工智能、专家系统等技术。

有较强的自适应、自学习、自组织、自决策、自推理能力。

2、仪器仪表的重要性体现在哪些方面?(1)仪器及检测技术已经成为促进当代生产的主流环节，仪器整体发展水平是国家综合国力的重要标志之一;（2）先进的科学仪器设备既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主题内容之一和创新成就得重要体现形式，科学仪器的创新是知识创新和及时创新的组成部分；(3)仪器是信息的源头技术;总之，科学仪器作为认识世界的工具,是国民经济的“倍增器”、科学研究的“先行官”、现代战争的“战斗力”、法庭审判的“物化法官”，其应用遍及“农轻重、陆海空、吃穿用”。

3、简述推动智能仪器发展的主要技术。

（1)传感器技术(2)Ａ/D等新器件的发展将显著增强仪器的功能与测量范围（３）单片机与ＤＳP的广泛应用（4)嵌入式系统和片上系统(SOC)将使智能仪器的设计提升到一个新阶段(5）ASＩＣ、FPGA/CPLD即使在智能仪器中广泛使用（6）Labviｅw等图形化软件技术(7)网络与通信技术4、学过的哪些课程为智能仪器设计奠定基础,回顾其主要内容.微机原理，嵌入式系统等微机原理内容包括微型计算机体系结构、８086微处理器和指令系统、汇编语言设计以及微型计算机各个组成部分介绍等内容。

电表数据采集系统-PPT课件

图10–6 电表数据集中抄录系统示意图
图10–7 AT89C2051交通灯智能管理系统原理框图
图101水表数据集中抄录系统示意图图102水表数据采集器原理框图图10水表数据采集器主程序流程图图104集中器存储器扩展图105集中器串行通信及串行总线图106电表数据集中抄录系统示意图供电管理中心集中器集中器集中器采集终端采集终端全电子电能表脉冲电能表全电子电能表城域网信道脉冲信号局域网信道图107at89c2051交通灯智能管理系统原理框图教你写字下面是赠送的ppt模板不需要朋友可以下载后编辑删除
居民水表数据采集系统分为居民楼单元级、小区管理级及自来水公司等三级，其结构示意图见图10–1。在每一个单元按装水表数据采集器，用于采集该单元内用户水表的数据。图 10–2 水表数据采集器原理框图中包含了单片微机和各功能部件。采用 RS485 总线方式实现小区内水表数据采集器的网络通信。在水表数据采集器内部同时还配置了RS-232接口，可实现与掌上机的通信，以便进行现场参数设置和水表数据抄录。水表数据采集器主程序流程框图示于图10-3。在小区物业管理部门安装计算机终端或水表数据集中器，用于对小区内所有居民水表计量数据进行统计，打印，以便进行水费的收缴管理。还可进一步通过公用电话网或无线短消息平台向自来水公司发送用户用水数据信息。
10．1 水表、电表数据采集系统
数据采集系统设计的主要内容通常包含硬件(连同单片微机在内的全部电子线路) 、软件(包括监控管理程序及各功能模块应用软件) 及结构工艺等三大部分。由于对象提供的数据形式“五花八门” ，若是模拟量，则要通过A/D转换器得到数据；若是脉冲量，则需通过I/O引脚对其计数后再通过计算得到数据。而对于流量、功率等参数，则往往需通过传感器或专用模块输出脉冲或数据。

数据采集系统考核试卷

20. D
二、多选题
1. ABCD
2. ABCD
3. ABC
4. ABCD
5. AC
6. ABCD
7. ABCD
8. ABC
9. ABC
10. ABCD
11. ABCD
12. ABC
13. ABCD
14. ABCD
15. ABCD
16. ABCD
17. ABC
18. ABCD
19. ABC
20. ABCD
10.在数据采集系统中，数据预处理是指在数据存储之前对数据进行的一系列操作。（）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请简述数据采集系统在现代社会中的重要性，并举例说明数据采集系统在某一具体行业中的应用。
2.描述数据采集过程中可能遇到的数据质量问题，并针对这些问题提出相应的解决策略。
3.论述数据采集系统在数据处理和存储环节应考虑的安全性问题，并给出提升数据安全的措施。
B.数据采集系统可以同时处理多种类型的数据
C.数据采集系统只能用于实时数据采集
D.数据采集系统无法处理大规模数据
14.以下哪种技术不适用于数据采集系统中的数据传输？（）
A. TCP/IP
B. UDP
C. FTP
D. SMS
15.以下哪个不是数据采集系统在数据存储环节需要考虑的问题？（）
A.数据存储格式
数据采集系统考核试卷
考生姓名：__________答题日期：_______得分：_________判卷人：_________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.数据采集系统的基本功能不包括以下哪项？（）

数据采集系统设计(1)

当V5、V6和V8导通，继电器开关S吸合时，电路组态为自测试状态。此时放大器的输出应为-3.12 V。仪器在自诊断时测量该电压，并与存储的数值相比较。若两者之差在6%以内，即认为放大器工作正常；否则视为故障，必须排除。
二、运用前置放大器的依据
当传感器输出信号比较小，必须选用前置放大器进行放大。
U
om
ax
100
1 100
9 21.6
1 9
1
31.6V
由上述计算可见，送入A/D转换器的输入规范电压为 0～3.16 V，同时，由于电路被接成串联负反馈形式并且采用自举电源，因此0.1 V、 1 V和10 V三挡量程的输入电阻高达10 000 MΩ。10 V和1000 V挡量程由于接入衰减器，输入阻抗降为10 MΩ。
V6
9 k
＋ 15 V
147 k
V5
1 k
量程标定电路原理
(2) 1V量程。V8、V10导通，此时放大电路被接成串联负反馈放大器，其放大倍数Af及最大输出电压Uomax分别为
21.6 9 1 Af 9 1 31.6 Uomax 1 31.6 3.16V
(3) 10V量程。Ｖ7、V9导通，放大电路被接成跟随器，放大倍数为1，然后输出经分压，此时
(1) 0.1 V量程。V8、V6导通，放大电路被接成电压负反馈放大器，其放大倍数Af及最大输出电压Uomax分别为
Af
21.6 9 1 31.6 1
Uomax 0.1 31.6 31.6V
100 k
S1.
S1.
△
Hi
1
2
＋∞
9.9 M
Lo
－
100 k
V8 Uo
V9

计算机数据采集与处理作业2

1-3.简述数据采集系统的基本结构形式，并比较其特点。

答：从硬件方面来说数据采集系统的结构形式主要有两种：一种是计算机数据采集系统，另一种是集散型数据采集系统。

计算机数据采集系统的特点是：（1）系统机构简单，技术上容易实现，能够满足中小规模数据采集的要求；（2）对环境的要求不是很高，能够在比较恶劣的环境下工作；（3）价格低廉，降低了数据采集系统的成本；（4）数据采集系统可作为集散型数据采集系统的一个基本组成部分；（5）各种I/O 模版及软件都比较齐全，很容易构成系统，便于使用和维修；集散型数据采集系统的特点是：（1）系统的适应能力强；（2）系统的可靠性高；（3）系统的实时响应性好；（4）对系统硬件要求不高；1-4. 数据采集系统的软件功能模块是如何划分的？各部分都完成哪些功能？答：（1）模拟信号采集与处理程序对模拟输入信号进行采集、标度变换、滤波处理及二次数据计算、并将数据存入磁盘。

（2）数字信号采集与处理程序是对数字输入信号进行采集及码制之间的转换。

（3）脉冲信号处理程序是对输入的脉冲信号进行点评高低判断和计数。

（4）开关信号处理程序包括一般的开关信号处理程序和中断型开关信号处理程序。

（5）运行参数设置程序对数据采集系统的运行参数进行设置。

（6）系统管理（主控）程序首先是用来将各个功能模块程序组织成一个程序系统，并管理和调用各个功能模块程序，其次是用来管理数据文件的存储和输出。

（7）通信程序用来完成上位机与各个数据采集站之间的数据传送工作。

1-7.数据处理的主要任务是什么？（1）对采集到的电信号做物理解释；（2）消除数据中的干扰信号;(3)分析计算机数据的内在特征。

2-3. 对某种模拟信号x(t)，采样时间间隔Ts 分别为4ms 、8ms 、16ms ，试求出这种模拟信号的截止频率c f 分别为多少？答：不产生混频现象的临界条件是12s c sf f T ==，当采样时间间隔Ts 分别为4ms 、8ms 、16ms 时，采样频率分别为250Hz,125 Hz,62.5 Hz,则最小截止频率分别为125 Hz ，62.5 Hz ，31.25 Hz 。

湖南工业大学数据采集复习内容.

湖南⼯业⼤学数据采集复习内容.1、20世纪80年代,数据采集系统有两类，⼀类以仪器仪表和采集器，通⽤接⼝总线和计算机等组成，第⼆类以数据采集卡，标准总线和计算机构成。

2、数据采集指采集温度、压⼒、流量等模拟量转换成数字量，由计算机进⾏存储、处理、打印的过程。

相应系统称为数据采集系统。

数据采集系统的任务：①采集传感器输出的模拟信号，并转换成数字信号，然后送⼊计算机。

②计算机对数字信号进⾏处理，得到所需的数据。

评价数据采集系统性能优劣的标准：系统的采样精度和采样速度AD转换器精度和转换速度是最重要指标3、数据采集系统⼀般具有以下基本功能：1. 采集数据2. 模拟信号处理3. 数字信号处理 4. 开关信号的处理 5. ⼆次数据计算 6.屏幕显⽰ 7. 数据存储 8. 打印输出9. ⼈机联系4、数据采集系统的结构形式：①微型计算机数据采集系统②集散型数据采集系统。

数据处理的类型：①按处理⽅式：实时（在线）处理和事后（脱机）处理②按处理性质：预处理和⼆次处理。

预处理⼜分为剔除误差和标度变换数据处理任务：①对采集信号作标度变换②消除数据中的⼲扰③分析计算数据中的内在特征。

5、雷达测速：1常规采样2间歇采样3变频采样3下采样模拟信号的采样控制⽅式⑴⽆条件采样：①定时采样②变步长采样；⑵条件采样：①查询⽅式（当任务单⼀，时间短，A/D转换时间Tconv较短时）②中断⽅式（多任务条件下，A/D转换时间Tconv 较长时）⑶直接存储器存取（DMA）⽅式。

采样控制⽅式的选择有：①⽆条件采样②中断⽅式③查询⽅式③DAM⽅式6、隔离放⼤器的组成1.⾼性能的输⼊运算放⼤器2调制器和解调器3信号耦合变压器4.输出运算放⼤器5.电源7、采样／保持器的主要性能参数：①孔径时间tAP②孔径不定△tAP③捕捉时间tAC ④保持电压的下降⑤馈送⑥跟踪到保持的偏差⑦电荷转移偏差A/D转换器主要技术指标：1. 分辨率2量程 3.精度4转换时间和转换速率：当A/D转换器精度⼀定时，信号频率越低，要求转化时间越长；当信号频率⼀定时，转换时间越短，误差越⼤。