数据采集系统ppt
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数据采集基础知识PPT课件
将处理后的数据存储在计算机中 ，以便后续使用。
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。
数据采集应用案例PPT课件
第四阶段
以虚拟仪器为核心的自动测试 系统阶段。
数据采集系统组成要素
传感器
一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将 感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其 他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处 理、存储、显示、记录和控制等要求。
数据采集设备
将经过信号调理器处理后的模拟信号转换为数字 信号，并进行相应的处理，如数字滤波、数据压 缩等。
采集性能问题
安全性和隐私问题
大规模数据采集可能面临性能瓶颈，如网 络带宽限制、存储资源不足等。
数据采集涉及敏感信息和隐私保护，需要 加强安全性和隐私保护措施。
发展趋势预测
自动化和智能化
未来数据采集将更加自动化 和智能化，通过机器学习和 人工智能技术实现自适应的 数据采集和清洗。
实时化和流式处理
随着实时数据需求的增加， 数据采集将更加注重实时性 和流式处理能力，以满足实 时分析和决策的需求。
数据采集应用案例 ppt课件
目录
• 数据采集概述 • 数据采集技术原理及方法 • 数据采集在各领域应用案例
目录
• 数据采集系统设计与实现 • 数据采集技术应用挑战及发展趋势 • 总结与展望
01
数据采集概述
数据采集定义与意义
数据采集定义
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 自动采集非电量或者电量信号,送 到上位机中进行分析，处理。
远程医疗
通过数据采集技术，实现患者生 理参数的远程监测和诊断，提高
医疗服务的可及性和效率。
医疗大数据分析
对海量医疗数据进行分析和挖掘， 发现疾病规律和治疗方案，提高医 疗水平和治愈率。
个性化医疗
基于患者个体特征和历史数据，制 定个性化治疗方案和健康管理计划， 提高治疗效果和患者生活质量。
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。
智能仪器第7章 数据采集系统
200-300Ω 200-300Ω
20nA
20nA 20nA
40ns
40ns\ 40ns
40us
40us 40us
双向三路 单选一
双向单十 六选一 双向双八 选一
±7.5V
±7.5V ±7.5V
≤30mA
≤30mA ≤30mA
7.4 数据采集系统设计
1 系统设计考虑的因素 数据采集系统设计要根据测试对象及系统的技术指标，主要考虑下列因素。 1.1 输入信号的特征 在输入信号的特性方面主要考虑：信号的数量，信号的特点，是模拟量还是数字 量，信号的强弱及动态范围，信号的输入方式，信号的频带宽度，信号是周期信号还 是瞬态信号，信号中的噪声及其共模电压大小，信号源的阻抗等等。 1.2 对数据采集系统性能的要求 1.2.1 系统的通过速率 系统的通过速率通常又称为系统速度、传输速率、采样速率或吞吐率，是指单位 时间内系统对模拟信号的采集次数。 1.2.2 系统的分辨力 系统的分辨力是指数据采集系统可以分辨的输入信号最小变化量。 1.2.3 系统的准确度 系统准确度是指当系统工作在额定通过速率下，系统采集的数值和实际值之间的 接近程度，它表明系统误差的总和。 1.3 接口特性 接口特性包括采样数据的输出形式，数据的编码格式，与什么数据总线相接等。
2 模拟电路的误差
2.1 模拟开关导通电阻RON的误差 模拟开关存在一定的导通电阻，信号经过模拟开关会产生压降。模拟开关 的负载一般是采样/保持器或放大器。显然，开关的导通电阻越大，信号在开 关上的压降越大，产生的误差也越大。 2.2 多路模拟开关泄漏电流IS引起的误差 如果信号源的内阻小，泄漏电流影响不大，有时可以忽略。如果信号源内 阻很大，而且信号源输出的信号电平较低，就需要考虑模拟开关的泄漏电流的 影响。一般希望泄漏电流越小越好。 2.3 采样保持器衰减率引起的误差 如果衰减率大，在A/D转换期间保持电压减小，影响测量准确度。一般选 择漏电流小的聚四氟乙烯等优质电容，可以使衰减率引起的误差忽略不计。 2.4 放大器的误差 数据采集系统往往需要是用放大器对信号进行放大并规一化。放大器是 系统的主要误差来源之一。其中有放大器的非线性误差、增益误差，零位误差 等。在计算系统误差时必须把它们考虑进去。
20nA
20nA 20nA
40ns
40ns\ 40ns
40us
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双向三路 单选一
双向单十 六选一 双向双八 选一
±7.5V
±7.5V ±7.5V
≤30mA
≤30mA ≤30mA
7.4 数据采集系统设计
1 系统设计考虑的因素 数据采集系统设计要根据测试对象及系统的技术指标，主要考虑下列因素。 1.1 输入信号的特征 在输入信号的特性方面主要考虑：信号的数量，信号的特点，是模拟量还是数字 量，信号的强弱及动态范围，信号的输入方式，信号的频带宽度，信号是周期信号还 是瞬态信号，信号中的噪声及其共模电压大小，信号源的阻抗等等。 1.2 对数据采集系统性能的要求 1.2.1 系统的通过速率 系统的通过速率通常又称为系统速度、传输速率、采样速率或吞吐率，是指单位 时间内系统对模拟信号的采集次数。 1.2.2 系统的分辨力 系统的分辨力是指数据采集系统可以分辨的输入信号最小变化量。 1.2.3 系统的准确度 系统准确度是指当系统工作在额定通过速率下，系统采集的数值和实际值之间的 接近程度，它表明系统误差的总和。 1.3 接口特性 接口特性包括采样数据的输出形式，数据的编码格式，与什么数据总线相接等。
2 模拟电路的误差
2.1 模拟开关导通电阻RON的误差 模拟开关存在一定的导通电阻，信号经过模拟开关会产生压降。模拟开关 的负载一般是采样/保持器或放大器。显然，开关的导通电阻越大，信号在开 关上的压降越大，产生的误差也越大。 2.2 多路模拟开关泄漏电流IS引起的误差 如果信号源的内阻小，泄漏电流影响不大，有时可以忽略。如果信号源内 阻很大，而且信号源输出的信号电平较低，就需要考虑模拟开关的泄漏电流的 影响。一般希望泄漏电流越小越好。 2.3 采样保持器衰减率引起的误差 如果衰减率大，在A/D转换期间保持电压减小，影响测量准确度。一般选 择漏电流小的聚四氟乙烯等优质电容，可以使衰减率引起的误差忽略不计。 2.4 放大器的误差 数据采集系统往往需要是用放大器对信号进行放大并规一化。放大器是 系统的主要误差来源之一。其中有放大器的非线性误差、增益误差，零位误差 等。在计算系统误差时必须把它们考虑进去。
数据采集完美版PPT
利用Acdsee转换图像格式
先选中预转换的图片，然后”工具”→”转换…”
利用Photoshop处理：
分辨率的调整 添加文字 色彩模式的转换 图像格式的转换
三、音频素材
文件格式
软件介绍
音频
获取途径
格式转换
1、文件格式
声音的数字编码方式非常多，不同的编码方式产生不同的 数字音乐文件格式。
二、图像素材
文件格式
格式转换
图像
获取途径
软件介绍
1、文件格式
1、位图（点阵图）： BMP JPG GIF PSD等。
2、矢量图：WMF
BMP
优点： 色彩丰富——适合表现大量细节的类似于照片、绘画之
类的画面；
不会去失图像的任何细节——适合在对图像质量要求
严格的情况下使用。
显示比矢量图形快——省去了生成矢量图形所需的着色
④ 视频截图：利用播放器的截图功能（豪杰 V9） ⑤ 扫描：扫描仪的使用 ⑥ 拍摄：数码相机的使用 ⑦ 购买图库
3、软件简介
① Paint ② Snag it：图象的处理，如添加文字、聚光放大等。 ③ Acdsee：工具菜单的使用 ④ PHOTOSHOP ⑤ ……
4、格式转换/简单处理
利用Snag it转换图像格式
音频类素材常用的存储格式
WAV MP3 MIDI RM WMA CD
WAV格式
采样频率是44.1K，速率88K/秒，16位量化位数 。 和CD音质相差无几，也是目前PC机上广为流行的声
音文件格式。 优点：WAV格式的音质较好，通用性强。使用
Windows操作系统的录音机录制的文件格式即为 WAV格式，在实际应用中常用此格式存储语音数据。 缺点：文件容量大
先选中预转换的图片，然后”工具”→”转换…”
利用Photoshop处理：
分辨率的调整 添加文字 色彩模式的转换 图像格式的转换
三、音频素材
文件格式
软件介绍
音频
获取途径
格式转换
1、文件格式
声音的数字编码方式非常多，不同的编码方式产生不同的 数字音乐文件格式。
二、图像素材
文件格式
格式转换
图像
获取途径
软件介绍
1、文件格式
1、位图（点阵图）： BMP JPG GIF PSD等。
2、矢量图：WMF
BMP
优点： 色彩丰富——适合表现大量细节的类似于照片、绘画之
类的画面；
不会去失图像的任何细节——适合在对图像质量要求
严格的情况下使用。
显示比矢量图形快——省去了生成矢量图形所需的着色
④ 视频截图：利用播放器的截图功能（豪杰 V9） ⑤ 扫描：扫描仪的使用 ⑥ 拍摄：数码相机的使用 ⑦ 购买图库
3、软件简介
① Paint ② Snag it：图象的处理，如添加文字、聚光放大等。 ③ Acdsee：工具菜单的使用 ④ PHOTOSHOP ⑤ ……
4、格式转换/简单处理
利用Snag it转换图像格式
音频类素材常用的存储格式
WAV MP3 MIDI RM WMA CD
WAV格式
采样频率是44.1K，速率88K/秒，16位量化位数 。 和CD音质相差无几，也是目前PC机上广为流行的声
音文件格式。 优点：WAV格式的音质较好，通用性强。使用
Windows操作系统的录音机录制的文件格式即为 WAV格式，在实际应用中常用此格式存储语音数据。 缺点：文件容量大
《数据采集》课件
06
CHAPTER
数据采集案例分析
详细描述
采集用户浏览数据，分析用户偏好和购买意愿，优化产品推荐和布局。
利用数据挖掘技术，发现潜在的用户需求和市场机会。
采集销售数据，分析热销商品和销售趋势，为库存管理和营销策略提供依据。
总结词：通过数据采集，深入了解电商网站的用户行为和销售情况。
总结词：通过采集政府公开数据，了解社会经济发展状况，为政策制定提供支持。
数据篡改风险
未经授权的第三方可能对采集到的数据进行篡改，导致数据失真或误导数据分析结果。
隐私泄露风险
数据采集过程中可能涉及到个人隐私信息，如姓名、身份证号、联系方式等，存在隐私泄露的风险。
数据安全风险
数据采集过程中可能面临各种安全威胁，如黑客攻击、病毒传播等，可能导致数据丢失或损坏。
总结词
在大数据时代，数据量庞大且增长迅速，如何快速有效地采集和处理数据成为亟待解决的问题。
数据源可能存在误差或异常，导致采集到的数据不准确。
数据不准确
由于数据源的限制或数据采集过程中的遗漏，可能导致数据不完整。
数据不完整
不同数据源之间的数据可能存在冲突或矛盾，导致数应用，数据隐私和安全问题日益突出，如何保护个人隐私和数据安全成为亟待解决的问题。
01
详细描述
02
采集政府各部门公开的数据，包括经济、教育、医疗等领域。
03
利用数据分析技术，挖掘数据背后的规律和趋势，为政策制定提供科学依据。
04
监测政策实施效果，评估政策对社会经济发展的影响。
05
THANKS
感谢您的观看。
目的
确定数据需求
选择数据采集方法
数据采集实施
数据预处理
01
CHAPTER
数据采集案例分析
详细描述
采集用户浏览数据，分析用户偏好和购买意愿，优化产品推荐和布局。
利用数据挖掘技术，发现潜在的用户需求和市场机会。
采集销售数据，分析热销商品和销售趋势，为库存管理和营销策略提供依据。
总结词：通过数据采集，深入了解电商网站的用户行为和销售情况。
总结词：通过采集政府公开数据，了解社会经济发展状况，为政策制定提供支持。
数据篡改风险
未经授权的第三方可能对采集到的数据进行篡改，导致数据失真或误导数据分析结果。
隐私泄露风险
数据采集过程中可能涉及到个人隐私信息，如姓名、身份证号、联系方式等，存在隐私泄露的风险。
数据安全风险
数据采集过程中可能面临各种安全威胁，如黑客攻击、病毒传播等，可能导致数据丢失或损坏。
总结词
在大数据时代，数据量庞大且增长迅速，如何快速有效地采集和处理数据成为亟待解决的问题。
数据源可能存在误差或异常，导致采集到的数据不准确。
数据不准确
由于数据源的限制或数据采集过程中的遗漏，可能导致数据不完整。
数据不完整
不同数据源之间的数据可能存在冲突或矛盾，导致数应用，数据隐私和安全问题日益突出，如何保护个人隐私和数据安全成为亟待解决的问题。
01
详细描述
02
采集政府各部门公开的数据，包括经济、教育、医疗等领域。
03
利用数据分析技术，挖掘数据背后的规律和趋势，为政策制定提供科学依据。
04
监测政策实施效果，评估政策对社会经济发展的影响。
05
THANKS
感谢您的观看。
目的
确定数据需求
选择数据采集方法
数据采集实施
数据预处理
01
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。
7
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。
8
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。
25
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，
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。
7
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。
8
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。
25
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》课件
数据采集系统的案例分析
XXX公司的数据采集系统
介绍XXX公司开发的数据采集系统，它如何帮助提高生产效率和品质。
XXX项目的数据采集系统
讲解一个实际项目中的数据采集系统，探讨其中的挑战和解决方案。
数据采集系统的发展趋势
1
数据安全和隐私保护的挑战和解
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
决方案
讨论如何解决数据采集系统中的安全和 隐私问题，确保数据的保密性和完整性。
数据采集系统的设计要点
1 数据采集的精度
确保采集到准确可靠的数据，提高决策的可 信度。
2 数据采集的频率
根据需求，在合适的时间间隔内采集数据， 捕捉变化和趋势。
3 数据采集的实时性
及时采集和传输数据，以支持实时监控和决 策。
4 数据采集的稳定性
确保系统的稳定性和可靠性，避免数据丢失 和中断。
数据采集系统的应用场景
工业生产过程 控制
实时监测和控制生产 过程中的各种参数和 指标，提高效率和质 量。
环境监测和科 学研究
用于收集气候数据、 地质信息、生态环境 等科学研究和保护工 作。
医疗保健
用于患者监测、健康 管理和医疗设备的数 据采集和分析。
城市交通
用于交通流量、道路 状况等数据的采集和 分析，优化城市交通 管理。
《数据采集系统》PPT课件
概述
数据采集系统是用于收集、处理和存储数据的技术系统。它在各个领域中发 挥着重要作用，为决策和研究提供了数据支持。
数据采集系统的构成
硬件
包括传感器、数据采集设备和计算机服务器等物理组件。
软件
用于数据采集、传输和存储的程序和应用软件。
网络
提供数据采集系统与其他设备或系统之间的连接和通信。
第4章 数据采集与处理技术ppt课件
Q K P
K为系数
对于这种开平方的非线性关系常用牛顿迭代 公式进行线性化处理。其迭代公式为：
yn1 2(yn 1yn x 1)yn 11 2(yn x 1yn 1 )
常用的牛顿迭代初值是y0=（1+x）/2，当yn和 x 之间的误差随着迭代次数减小到规定值时，就停止 运算。
2） 查表法 有些非线性参数不能用一般算术运算计算出
对 分 查 表 法 的 最 高 搜 索 次 数 Log2N-1。 和 顺 序 查表法相比，对分法可以大大减少查表次数，提高 检索效率。
3） 折线法（线性插值法）
在实际工作中，有许多非线性关系只能通过一 条曲线来表示，对于这种场合可用折线法及非线性 插值逼近法来解决。
曲线斜率变化越小，替代直线越逼近特性曲线， 则折线法带来的误差就越小。因此，折线法适用于 斜率变化不大的特性曲线的线性化。
称为滤波系数，
T为采样周期；Tf为滤波器时间常数；
xk为本次采样输入；yk、yk-1为本次和上次滤波
输出。
（5）复合滤波
为了进一步提高滤波效果，可以把两种不同 的数字滤波器组合起来，构成复合数字滤波器。 如把算术平均滤波和中值滤波组合起来。即先找 出N个采样值的最大值xmax和最小值xmin,使得
1. 线性化处理程序设计
1）计算法
计算法就是在已测参数的基础上，利用各种 运算程序计算出需要的参数。用计算法处理数据 一般可按以下步骤进行： a. 根据物理和工程实际求出被测参数的数学表达 式； b. 根据要求的精度，确定A/D转换器的位数，并设 计出相应的硬件电路； c. 根据被测参数的数学表达式，进行相应的数据 处理。
这种方法的优点是可以提高精度，但插值点的选 取比较麻烦。
2. 工程量标度变换
K为系数
对于这种开平方的非线性关系常用牛顿迭代 公式进行线性化处理。其迭代公式为：
yn1 2(yn 1yn x 1)yn 11 2(yn x 1yn 1 )
常用的牛顿迭代初值是y0=（1+x）/2，当yn和 x 之间的误差随着迭代次数减小到规定值时，就停止 运算。
2） 查表法 有些非线性参数不能用一般算术运算计算出
对 分 查 表 法 的 最 高 搜 索 次 数 Log2N-1。 和 顺 序 查表法相比，对分法可以大大减少查表次数，提高 检索效率。
3） 折线法（线性插值法）
在实际工作中，有许多非线性关系只能通过一 条曲线来表示，对于这种场合可用折线法及非线性 插值逼近法来解决。
曲线斜率变化越小，替代直线越逼近特性曲线， 则折线法带来的误差就越小。因此，折线法适用于 斜率变化不大的特性曲线的线性化。
称为滤波系数，
T为采样周期；Tf为滤波器时间常数；
xk为本次采样输入；yk、yk-1为本次和上次滤波
输出。
（5）复合滤波
为了进一步提高滤波效果，可以把两种不同 的数字滤波器组合起来，构成复合数字滤波器。 如把算术平均滤波和中值滤波组合起来。即先找 出N个采样值的最大值xmax和最小值xmin,使得
1. 线性化处理程序设计
1）计算法
计算法就是在已测参数的基础上，利用各种 运算程序计算出需要的参数。用计算法处理数据 一般可按以下步骤进行： a. 根据物理和工程实际求出被测参数的数学表达 式； b. 根据要求的精度，确定A/D转换器的位数，并设 计出相应的硬件电路； c. 根据被测参数的数学表达式，进行相应的数据 处理。
这种方法的优点是可以提高精度，但插值点的选 取比较麻烦。
2. 工程量标度变换
《数据采集》课件 (2)
资讯发布
了解媒体行业，利用数 据采集等技术，为媒体 产生有价值的内容。
数据安全
数据备份
掌握数据备份的方法和技巧，避免数据丢失。
数据权限
学习数据权限管理的方法和技巧，实现数据的精准 授权和管理。
数据加密
了解数据加密的基本理论和技术，保护数据安全。
数据保密
了解数据保密的必要性和方法，保护敏感数据。
结束语
本课程通过详细介绍数据采集的流程、方法和技术，全面提升数据采集的能 力和水平，助力个人及企业发展。
数据采集 PPT课件 (2)
本课程主要围绕数据采集展开，详细介绍了数据采集的过程中涉及的各个环 节以及相关技术。
资料搜集
网络资料搜集
学习如何在海量的互联网数据中搜索、筛选出自己需 要的内容。
实地调查
了解实地调查流程、方法和技巧，使得我们能够更加 深入地挖掘数据。
文献调查
学习如何使用图书馆等资源，搜索文献，并利用文献
数据获取
网络爬虫
深入了解常用的网络爬虫技术，包括普通爬虫和 Ajax 爬虫，学会如何构建和使用。
数据库查询
了解数据库查询的基本语句和技巧，学会如何使用 SQL 语言进行数据提取。
数据接口获取
介绍如何利用各种开放接口快速获取数据，以及如 何利用 HTTP 请求进行数据爬取。
文件导入
学习如何使用常见的文件格式（如 CSV、Excel）进 行数据导入和提取。
文件存储
介绍不同的文件存储方案及其优缺点，以及如何选择适 合自己的存储方式。
数据分析
1 数据可视化
2 数据统计
掌握数据可视化技术，用图表、图形等方式展示 数据，使得数据更具读者友好性。
熟悉数据统计的基本概念、方法和技巧，能够通 过数据统计得出准确的结论。
《数据采集系统》课件
《数据采集系统》 PPT课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 数据采集系统概述 • 数据采集系统的技术原理 • 数据采集系统的设计和实现 • 数据采集系统的应用案例 • 数据采集系统的未来发展
01
数据采集系统概述
数据采集系统的定义
总结词
数据采集系统的基本组成
总结词
数据采集系统的基本组成
详细描述
一个典型的数据采集系统通常包括数据源、数据传输、数据处理和数据存储等部分。其 中，数据源是数据的来源，如传感器、数据库等；数据传输部分负责将数据从源传输到 处理中心；数据处理部分负责对数据进行清洗、转换和聚合等操作；数据存储部分则负
责将处理后的数据存储在数据库或其他存储介质中，供后续分析和使用。
01
数据采集系统的未 来发展
人工智能在数据采集中的应用
自动化数据筛选
利用机器学习算法，自动筛选出有价值的数据，减少 人工干预。
实时数据分析
通过人工智能技术，对采集的数据进行实时分析，提 供即时反馈。
数据预测
基于历史数据，利用人工智能技术预测未来的数据趋 势。
5G技术在数据采集中的应用
01
02
03
工业自动化数据采集系统
总结词
工业自动化数据采集系统是利用自动 化设备和技术，对生产过程中的各种 参数进行实时监测和数据收集，实现 生产过程的智能化控制。
详细描述
工业自动化数据采集系统广泛应用于 机械制造、化工生产、电力监控等领 域，通过实时监测设备的运行状态、 工艺参数等信息，提高生产效率、保 障生产安全、降低能耗。
NoSQL数据库
如MongoDB、Cassandra等，适用于非结 构化和半结构化数据的存储。
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 数据采集系统概述 • 数据采集系统的技术原理 • 数据采集系统的设计和实现 • 数据采集系统的应用案例 • 数据采集系统的未来发展
01
数据采集系统概述
数据采集系统的定义
总结词
数据采集系统的基本组成
总结词
数据采集系统的基本组成
详细描述
一个典型的数据采集系统通常包括数据源、数据传输、数据处理和数据存储等部分。其 中，数据源是数据的来源，如传感器、数据库等；数据传输部分负责将数据从源传输到 处理中心；数据处理部分负责对数据进行清洗、转换和聚合等操作；数据存储部分则负
责将处理后的数据存储在数据库或其他存储介质中，供后续分析和使用。
01
数据采集系统的未 来发展
人工智能在数据采集中的应用
自动化数据筛选
利用机器学习算法，自动筛选出有价值的数据，减少 人工干预。
实时数据分析
通过人工智能技术，对采集的数据进行实时分析，提 供即时反馈。
数据预测
基于历史数据，利用人工智能技术预测未来的数据趋 势。
5G技术在数据采集中的应用
01
02
03
工业自动化数据采集系统
总结词
工业自动化数据采集系统是利用自动 化设备和技术，对生产过程中的各种 参数进行实时监测和数据收集，实现 生产过程的智能化控制。
详细描述
工业自动化数据采集系统广泛应用于 机械制造、化工生产、电力监控等领 域，通过实时监测设备的运行状态、 工艺参数等信息，提高生产效率、保 障生产安全、降低能耗。
NoSQL数据库
如MongoDB、Cassandra等，适用于非结 构化和半结构化数据的存储。
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显然，保持电容C H的作用十分重要。实际上保持 期间的电容保持电压VC在缓慢下降，这是由于保持电容 的漏电流所致。保持电压VC的变化率为
式中：
BVINVR2nVIN028 VRVR 5.020
ID--为保持期间电容的总泄漏电流，它包括放大器的输入 电流、开关截止时的漏电流与电容内部的漏电流等。
电容CH值--增大电容CH值可以减小电压变化率，但同时又 会增加充电即采样时间，因此保持电容的容量大小与采
如果输入信号变化很慢，如温度信号；或者 A/D转换时间较快，使得在A/D转换期间输入信号变 化很小，在允许的A/D转换精度内，就不必再选用 采样保持器。
1. 采样保持的基本特性
捕捉时间：从发出采样指令的时刻起，直到输出信号稳定地 跟踪上输入信号为止，所需的时间定义为捕捉时间 关断时间：从发出保持指令的时刻起，直到输出信号稳定下 来为止，所需的时间定义为关断时间。(引起孔径误差)
• 运算放大器：选用输入偏置电流小、带宽宽及转 换速率（上升速率）快的运算放大器；输入运放 还应具有大的输出电流。
3、集成采样保持器应用（反馈型）
常用的零阶集成采样保持器有AD582、LF198/298/398等，其 内部结构和引脚如下图 (a)、(b)所示。这里，用TTL逻辑电 平控制采样和保持状态，如AD582的采样电平为“0”，保持 电平为“1”，而LF198的则相反。
多路选择开关的主要作用是将多路模拟信号 分时轮流送给后端数据采集电路进行A/D转换。这 样多路模拟输入信号可以共用一个A/D转换器。
3
. 双 四 路 模 拟
INH
0
VIN
S
VIN A1
＋－A2 VOUT VOUT
t
CH
(a) 原理电路
t 采样 保持 (b)工作波性
图 2-8 采样保持器
0 0
0
0
0
n1
U U REF i REF
u d2 D O n i n n
2 2 i0 多路模拟开关的扩展电路
dVc ID dt CH
韶山型SS7D电力机车微机控制用多路开关
4.2 采样保持器
A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间。 在进行A/D转换时间内，希望输入信号不再变化， 以免造成转换误差。这样，就需要在A/D转换器之 前加入采样保持器。
反馈电压
VO
V IN
比较器
模拟量
输入
启动
CLK
VC
控制时序和 逻辑电路
D / A转换器
逐位逼近寄 存器(SAR)
数字量
D0
输出
D1
锁存器
D2
D3
A图 D582-29 逐位逼近式A/D转换原理图
集成采样保持器
LF398
• 在A/D通道中，采样保持器的采样和保 持控制电平应与后级的A/D转换相配合，该 电平信号既可以由其它控制电路产生，也 可以由A/D转换器直接提供。
电
B
码 驱
平 转
C
S 12
动
换
IN H
S 13
S 14
S 15
D3 D2 D1 D0
图 2 -4 多 路 模 拟 开 关 的 扩 展 电 路
微机信号采集系统的构成框图
4.1 多路选择开关
用来切换模拟电压信号输入的关键元件。理 想的多路开关其开路电阻为无穷大，其接通时的导 通电阻为零。常用的多路开关有CD4051(或 MC14051)，AD7501等。
反馈型采样保持器原理及波形
采样保持器是在两次采样的间隔时间内，一直保 持采样值不变直到下一个采样时刻。它的组成原理电 路与工作波性如上图(a)、(b)所示。
采样保持器由输入输出缓冲放大器A1、A2和采样
开关S、保持电容CH等组成。采样期间，开关S闭合， 输入电压VIN通过A1对CH快速充电，输出电压VOUT跟 随VIN变化；保持期间，开关S断开，由于A2的输入阻 抗很高，理想情况下电容CH将保持电压VC不变，因而 输出电压VOUT=VC也保持恒定。
样精度成正比而与采样频率成反比。一般情况下，保持
电容CH是外接的，所以要选用聚四氟乙烯、聚苯乙烯等 高质量的电容器，容量为510~1000pF。
元件参数及性能要求：
• 模拟开关：要求模拟开关的导通电阻小，漏电流 小，极间电容小和切换速度快。
• 保持电容：要选用介质吸附效应小的和泄漏电阻 大的电容。如聚苯乙烯、钽电容和聚碳酸脂电容 器等。
第4章 数据采集系统
数据采集系统的作用和结构图
将从信号调理电路获取的模拟信号转换成数字信号， 以便微机系统对数字信号进行处理。整个数据采集系统必须 在微机系统的协调管理下才能正常工作。
Sm
S0 S1 S2
译 码
A
电 平
B
S3 S4
驱
转
C
动
换
IN H
S5
S6
S7
Sm
S8
A
S9 S 10 S 11
译
0
0
1
真值表
输入状态
C
0
0
VIN
S
VIN A1
＋－A2 VOUT VOUT
t
CH
(a) 原理电路 图 2-8 采样保持器
0t
采样 保持 (b)工作波性
0
1
1
1
1
B
0
0
VIN
S
VIN A1
＋－A2 VOUT VOUT
t
CH
1(a)原理电路 图 2-8 采样保持器
t 采样 保持 (b)工作波性
1
0
0
1
1
A 0 1 0 1 0 1 0 1
接通通 道
“0” “1” “2” “3” “4” “5” “6” “7” 均不接 通
CD4051相当于一个单刀八掷开关，开关接通 哪一通道，由输入的3位地址码ABC来决定。其真 值表见表1。“INH”是禁止端，当 “INH”=1时， 各通道均不接通。此外，CD4051还设有另外一个 电源端VEE，以作为电平位移时使用，从而使得 通常在单组电源供电条件下工作的 CMOS电路所 提供的数字信号能直接控制这种多路开关，并使 这种多路开关可传输峰－峰值达15V的交流信号。 例如，若模拟开关的供电电源VDD=＋5V， VSS=0V，当VEE=－5V时，只要对此模拟开关施 加0～5V的数字控制信号，就可控制幅度范围为－ 5V～＋5V的模拟信号。
捕捉时间长，电路的跟踪特性差，关断时间长，电路的 保持特性不好，它们限制了电路的工作速度。
对采样保持电路的主要要求：精度和速度
2.采样保持器基本原理
（1）串联型采样保持器
采样保持电路的基本组成： • 模拟开关 • 模拟信号保持电容 • 缓冲放大器
由于运放误差影响，精度差
（2）反馈型采样保持器
CH的选择很重要,容量为510~1000pF 为避免在保持阶段A1出现饱和,需要在A1 的反相端和输出端接一个二极管.