数据采集基础知识重点
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。
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。
数据的收集、整理与描述知识点汇总
数据的采集、整理与一、知识网络知识点一：总体、样本的概念1．总体：要考察的全体对象称为总体.2．个体：组成总体的每一个考察对象称为个体.3．样本：被抽取的那些个体组成一个样本.4．样本容量：样本中个体的数目叫样本容量〔不带单位.注意：为了使样本能较好地反映总体的情况,除了要有合适的样本容量外,抽取时还要尽量使每一个个体都有同等的机会被抽到.知识点二：全面调查与抽样调查调查的方式有两种：全面调查和抽样调查：1．全面调查：考察全面对象的调查叫全面调查. 全面调查也称作普查,调查的方法有：问卷调查、访问调查、调查等.全面调查的步骤：〔1 采集数据；〔2 整理数据〔划记法；〔3 描述数据〔条形图或者扇形图等.2．抽样调查：若调查时因考察对象牵扯面较广,调查范围大,不宜采用全面调查, 因此,采用抽样调查. 抽样调查只抽取一部份对象进行调查,然后根据调查数据判断全体对象的情况.抽样调查的意义：〔1 减少统计的工作量；〔2 抽样调查是实际工作中应用非常广泛的一种调查方式,它是总体中抽取样本进行调查,根据样本来估计总体的一种调查.3．判断全面调查和抽样调查的方法在于：①全面调查是对考察对象的全面调查,它要求对考察范围内所有个体进行一个不漏的逐个准确统计；而抽样调查则是对总体中的部份个体进行调查,以样本来估计总体的情况. ②注意区分"总体"和"部份"在表述上的差异. 在调查实际生活中的相关问题时,要灵便处理,既要考虑问题本身的需要,又要考虑实现的可能性和所付出代价的大小.调查方法：问卷,观察,走访,试验,查阅资料。
知识点三：扇形统计图和条形统计图及其特点1．生活中,我们会遇到许多关于数据的统计的表示方法,它们多是利用圆和扇形来表示整体和部份的关系,即用圆代表总体,圆中的各个扇形分别代表总体中的不同部份,扇形的大小反映部份占总体的百分比的大小,这样的统计图叫做扇形统计图.〔1 扇形统计图的特点：①用扇形面积表示部份占总体的百分比；②易于显示每组数据相对于总体的百分比；③扇形统计图的各部份占总体的百分比之和为 100％或者1. 在检查一张扇形统计图是否合格时,只要用各部份分量占总量的百分比之和是否为 100％进行检查即可.〔2 扇形统计图的画法：把一个圆的面积看成是 1,以圆心为顶点的周角是 360 °,则圆心角是36°的扇形占整个面积的,即 10％ . 同理,圆心角是72°的扇形占整个圆面积的 ,即 20％ . 因此画扇形统计图的关键是算出圆心角的大小.扇形的面积与圆心角的关系：扇形的面积越大,圆心角的度数越大；扇形的面积越小,圆心角的度数越小. 扇形所对圆心角的度数与百分比的关系是：圆心角的度数＝百分比×360°..〔3 扇形统计图的优缺点：扇形统计图的优点是易于显示每组数据相对于总数的大小,缺点是在不知道总体数量的条件下,无法知道每组数据的具体数量.2．用一个单位长度表示一定的数量关系,根据数量的多少画成长短不同的条形,条形的宽度必须保持一致,然后把这些条形罗列起来,这样的统计图叫做条形统计图.〔1 条形统计图的特点：①能够显示每组中的具体数据；②易于比较数据之间的差别.〔2 条形统计图的优缺点：条形统计图的优点是能够显示每组中的具体数据,易于比较数据之间的差别,缺点是无法显示每组数据占总体的百分比.注意：〔1 条形统计图的纵轴普通从 0 开始,但为了突出数据之间的差别也可以不从 0 开始,这样既节省篇幅,又能形成鲜明对照；〔2 条形图分纵置个横置两种.知识点四：频数、频率和频数分布表1．普通我们称落在不同小组中的数据个数为该组的频数,频数与数据总数的比为频率. 频率反映了各组频数的大小在总数中所占的分量.公式： .由以上公式还可得出两个变形公式：〔1 频数＝频率×数据总数.〔2 .注意：〔1 所有频数之和一定等于总数；〔2 所有频率之和一定等于 1.2．数据的频数分布表反映了一组数据中的每一个数据浮现的频数,从而反映了在一组数据中各数据的分布情况.要全面地掌握一组数据,必须分析这组数据中各个数据的分布情况.知识点五：频数分布直方图与频数折线图1．在描述和整理数据时,往往可以把数据按照数据的范围进行分组,整理数据后可以得到频数分布表,在平面直角坐标系中,用横轴表示数据范围,纵轴表示各小组的频数,以各组的频数为高画出与这一组对应的矩形,得到频数分布直方图.2．条形图和直方图的异同：直方图是特殊的条形图,条形图和直方图都易于比较各数据之间的差别 ,能够显示每组中的具体数据和频率分布情况.直方图与条形图不同,条形图是用长方形的高〔纵置时表示各类别〔或者组别频数的多少,其宽度是固定的；直方图是用面积表示各组频数的多少〔等距分组时可以用长方形的高表示频数,长方形的宽表示各组的组距,各长方形的高和宽都故意义. 此外由于分组数据都有连续性,直方图的各长方形通常是连续罗列, 中间没有空隙,而条形图是分开罗列,长方形之间有空隙.3．频数折线图的制作普通都是在频数分布直方图的基础上得到的 ,具体步骤是：首先取直方图中每一个长方形上边的中点；然后再在横轴上取两个频数为 0 的点〔直方图最左及最右两边各取一个,它们分别与直方图摆布相距半个组距；最后再将这些点用线段挨次连接起来,就得到了频数折线图.4．频数分布直方图的画法：〔1 找到这一组数据的最大值和最小值；〔2 求出最大值与最小值的差；〔3 确定组距,分组；〔4 列出频数分布表；〔5 由频数分布表画出频数分布直方图.5．画频数分布直方图的注意事项：.〔1 分组时,不能浮现数据中同一数据在两个组中的情况,为了避免,通常分组时, 比题中要求数据单位多一位. 例如：题中数据要求到整数位,分组时要求数据到 0.5 即可.〔2 组距和组数的确定没有固定的标准,要凭借数据越多,分成的组数也就越多, 当数据在 100 以内类型一：考查基本概念1：为了了解 20XXXX 省中考数学考试情况,从所有考生中抽取 600 名考生的成绩进行考查, 指出该考查中的总体和样本分别是什么？思路点拨：从概念上来看,总体即全部考查对象,样本是一部份考查对象,还要注意考查的对象是数量指标.解析：总体是 20XXXX 省参加中考考试的所有考生的数学成绩；样本是抽取的 600 名考生的数学成绩.总结升华：统计中的研究对象是数据,而不是具体的人或者物. 在叙述总体和样本时,要注意他们的范围和数量指标.[变式]20XX 某县共有 4591 人参加中考,为了考查这 4591 名学生的外语成绩,从中抽取了 80 名学生成绩进行调查, 以下说法不正确的是〔 .A.4591 名学生的外语成绩是总体；B.此题是抽样调查；C.样本是 80 名学生的外语成绩；D.样本是被调查的 80 名学生.[答案]D.类型二：调查方法的考查2：下列调查中,适合用普查〔全面调查方法的是〔 .A. 电视机厂要了解一批显像管的使用寿命；B.要了解我市居民的环保意识；C.要了解我市"阳山水蜜桃"的甜度和含水量；D.要了解某校数学教师的年龄状况.思路点拨：A、B、C 工作量太大,太复杂,只能作抽样调查,而 D 可以作普查,即全面调查.解析：D.总结升华：在调查实际生活中的相关问题时,要灵便处理,既要考虑问题本身的需要,又要考虑实现的可能性和所付出代价的大小.举一反三：[变式]下列抽样调查中抽取的样本合适吗？为什么？〔1 数学老师为了了解全班同学数学学习中存在的艰难和问题,请数学成绩优秀的 10 名同学开座谈会；〔2 在上海市调查我国公民的受教育程度；〔3 在中学生中调查青少年对网络的态度；〔4 调查每班学号为 5 的倍数的学生,以了解学校全体学生的身高和体重；〔5 调查七年级中的两位同学,以了解全校学生的课外辅导用书的拥有量.[答案]〔1 中的抽样不太合适,抽样时,应该让成绩好、中、差的同学都有代表参加；〔2 中上海市的经济发达,公民受教育的程度较高,不具有代表性；〔3 中青少年不仅仅是中学生,还有为数众多的非中学生, 中学生对网络的态度不代表青少年对网络的态度；〔4 中抽样是随机的, 因此可以认为抽样合适；〔5 中调查的人数太少,各年级的情况可能有所不同, 因此抽样不合适.类型三：考查整理数据的能力3：图中所示的是 20XXXX 市年鉴记载的本市社会消费品零售总额〔亿元统计图.请你子细观察图中的数据,并回答下面问题.〔1 图中所列的 6 年消费品零售总额的最大值和最小值的差是多少亿元？〔2 求 1990 年、1995 年和 20XX 这三年社会消费品零售总额的平均数〔精确到 0.01.〔3 从图中你还能发现哪些信息,请说出其中两个.思路点拨：从图中可以看出最大值是 163.44 〔亿元,最小值是 0.33〔亿元.第〔3 题为开放性问题,答案不惟一解析：〔1163.44－0.33＝ 163.11〔亿元.〔2〔亿元.〔3①20XX 至 20XX 消费品零售总额的增长速度比 1980 年至1990 年 10 年间的消费品零售总额平均增长速度快；②可以看出 20XX 人民生活水平比 10 年前有大幅度提高.总结升华：子细观察图表,获取准确实用的信息.举一反三：[变式 1]某中学在一次健康知识测试中,抽取部份学生成绩〔分数为整数,满分为 100 分为样本,绘制成绩统计图,请结合统计图回答下列问题.〔1 本次测试中抽取的学生共多少人？〔2 分数在 90.5～100.5 分这一组的频率是多少？〔3 从左到右各小组的频率比是多少？〔4 若这次测试成绩 80 分以上〔不含 80 分为优秀,则优秀率不低于多少？[答案]〔12＋3＋41＋4＝50 〔人.所以本次测试中抽取的学生共有 50 人.〔24÷50＝0.08. 所以分数在 90.5～100.5 分这一组的频率是 0.08.〔3 从左到右各小组的频率比是2∶3∶41∶4.〔441＋4＝45, ,所以优秀率不低于 90％ .[变式 2]〔2022XXXX 为了估计某市空气质量情况,某同学在 30 天里做了如下记录：污染指数〔w 40 60 80 100 120 140天数〔天 3 5 10 6 5 1 其中 <50 时空气质量为优, 50≤≤100时空气质量为良,100<≤150时空气质量为轻度污染,若1 年按 365 天计算,请你估计该城市在一年中空气质量达到良以上〔含良的天数为天 .[答案]292类型四：条形统计图和扇形统计图4：某厂生产一种产品,图一是该厂第一季度三个月产量的统计图,图二是这三个月的产量占第一季度总量的比例分布统计图,统计员在制作图一、图二时漏填了部份数据.根据上述信息, 回答下列问题：.〔1 该厂第一季度哪一个月的产量最高？月.〔2 该厂一月份产量占第一季度总产量的％.〔3 该厂质检科从第一季度的产品中随机抽样,抽检结果发现样品的合格率为 98％ . 请你估计：该厂第一季度大约生产了多少件合格的产品？〔写出解答过程思路点拨：由条形统计图可知,三月份的产量最高, 由扇形统计图可知,一月份的产量占总量的百分比为： 1－38%- 32％＝30％ .解析：〔1 三；〔230.〔3〔1900÷38%×98％＝4900.答：该厂第一季度大约生产了 4900 件合格的产品.举一反三：[变式1]图中是甲、乙两户居民家庭全年各项支出的统计图.根据统计图,下列对两户居民家庭教育支出占全年总支出的百分比做出的判断中正确的是〔 .A. 甲户比乙户大；B. 乙户比甲户大；C. 甲、乙两户一样大；D.无法确定哪一户大.分析：从图甲中可以直接读出甲户居民家庭全年的各项支出：衣着1200 元,食品 2000 元,教育 1200 元,其他 1600 元 , 故全年总支出为： 1200＋2000＋1200＋1600＝6000 〔元 , 由此求出甲户教育支出占全年总支出的百分比为;由图乙得知乙户居民的教育支出占全年总支出的百分比为25％,所以选 B.[答案]B.[变式 2]图中所示是北京奥运会、残奥会志愿者申请人来源的统计数据 ,请你计算：志愿者申请人的总数为万；其中"京外省区市"志愿者申请人数在总人数中所占的百分比约为％〔精确到 0.1%,它对应的扇形的圆心角约为〔精确到度.分析：由统计图可知,志愿者申请人的总数为：2.8＋2.2＋77.2＋29.2＋0.7＋0.2＋0.3＝112.6 〔万人.其中"京外省区市"志愿者申请人数在总人数中所占的百分比.约为,它所对应的扇形圆心角约为：360°×25.9%≈93°.[答案]112.6；25.9；93 °.类型五：频数分布直方图5：一超市为了制定某个时间段收银台开放方案,统计了这个时间段本超市顾客在收银台排队付款的等待时间,并绘制成如图所示的频数分布直方图〔图中等待时间6 分钟到 7 分钟表示大于或者等于 6 分钟而小于 7 分钟,其他类同. 这个时间段内顾客等待时间不少于 6 分钟的人数为〔 .A.5；B.7；C.16；D.33.思路点拨：本题主要考查频数分布直方图的意义,由图易得这个时间段内顾客等待时间不少于 6 分钟的人数为 5＋2＝7 人.解析：B.举一反三：[变式]20XX 某市国际车展期间,某公司对参观本次车展盛会的消费者进行了随机问卷调查,共发放 1000 份调查问卷, 全部回收.①根据调查问卷的结果,将消费者年收入的情况整理后,制成表格如下：年收入/万元被调查的消费者人数/人②将消费者打算购买小车的情况整理后,作出了频数分布直方图的一部份如图〔注：每组包含最小值不包含最大值,且车价取整数.4.82007.220065001030970请你根据以上信息, 回答下列问题：.〔1 根据①中信息可得,被调查消费者的年收入的众数是万元；〔2 请在图中补全这个频数分布直方图；〔3 打算购买价格 10 万元以下小车的消费者的人数占被调查消费者总人数的百分比是.分析：被调查的消费者人数中,年收入为 6 万元的人数最多,所以被调查的消费者的年收入的众数是 6 万元；因为共发放了1000 份调查问卷,所以购买价格在 10 万到 20 万的人数为： 1000－〔40＋120＋360 +200＋40＝240 〔人；打算购买价格10 万元以下小车的消费者人数为： 40＋120＋360＝520 〔人, 占被调查消费者人数的百分比是 .[答案]〔16；〔2 频数分布直方图为：〔352％ .。
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。
数据采集(DAQ)基础知识
数据采集(DAQ)基础知识本文介绍了数据采集系统的各个组成部分，并解释各个部分最重要的准则。
本文也定义了用于基于PC 的数据采集系统组成部分的许多通用术语。
简介现今，在实验室研究、测试和测量以及工业自动化领域中，绝大多数科研人员和工程师使用配有PCI、PXI/CompactPCI、PCMCIA、USB、IEEE1394、ISA、并行或串行接口的个人电脑（PC）采集数据。
许多应用使用插入式设备采集数据并把数据直接传送到计算机内存中，而在一些其它应用中数据采集硬件和PC 分离，通过并行或串行接口和PC相连。
从基于PC的数据采集系统中获取适当的结果取决于图示一中的各项组成部分：PC、传感器、信号调理、数据采集硬件和软件。
1. 个人电脑(PC)数据采集系统所使用的计算机会极大地影响连续采集数据的最大速度，而当今的技术已可以使用Pent ium和PowerPC级的处理器，它们能结合更高性能的PCI、PXI/CompactPCI和IEEE1394（火线）总线以及传统的ISA总线和USB总线。
PCI总线和USB接口是目前绝大多数台式计算机的标准设备，而ISA总线已不再经常使用。
随着PCMCIA、USB和IEEE 1394的出现，为基于桌面PC的数据采集系统提供了一种更为灵活的总线替代选择。
对于使用RS-232或RS-485串口通信的远程数据采集应用，串口通信的速率常常会使数据吞吐量受到限制。
在选择数据采集设备和总线方式时，请记住您所选择的设备和总线所能支持的数据传输方式。
计算机的数据传送能力会极大地影响数据采集系统的性能。
所有PC都具有可编程I/O和中断传送方式。
目前绝大多数个人电脑可以使用直接内存访问（Direct memory access，DMA）传送方式，它使用专门的硬件把数据直接传送到计算机内存，从而提高了系统的数据吞吐量。
采用这种方式后，处理器不需要控制数据的传送，因此它就可以用来处理更复杂的工作。
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。
数据的收集与整理知识点总结
数据的收集与整理知识点总结数据的收集与整理是数据分析的重要一环。
在进行数据分析之前，我们首先需要收集和整理所需的数据，以确保数据的质量和可靠性。
本文将总结数据的收集与整理的知识点，旨在帮助读者更好地进行数据分析和研究。
一、数据的收集数据的收集是数据分析的基础，只有获取到准确、完整、可靠的数据，才能得出准确的结论。
以下是一些数据收集的常用方法和注意事项：1. 调查问卷：通过设计和发放问卷来收集数据。
在设计问卷时，需要确保问题的准确性和完整性，并注意避免主观性的干扰。
2. 实地观察：直接观察和记录现实中的数据。
在进行实地观察时，需要尽量减少主观偏见，确保观察数据的客观性。
3. 数据库和档案：利用已有的数据库和档案中的数据进行分析。
在使用数据库和档案数据时，需要注意数据来源的可信度和数据的时效性。
4. 实验研究：在控制变量的条件下进行实验，获得所需的数据。
实验研究需要合理设计实验方案，并确保实验环境的稳定性和实验结果的可重复性。
5. 互联网数据采集：通过网络平台、社交媒体等途径收集数据。
在采集互联网数据时，需要注意数据的真实性和有效性，避免因为网络虚假信息而影响分析结果。
二、数据的整理数据的整理是指将采集到的数据进行清洗、转换和处理，使其适合进行后续的分析。
以下是数据整理的一些重要知识点：1. 数据清洗：去除数据中的噪声、异常值和缺失值。
数据清洗可以使用统计方法、数据挖掘算法等进行。
2. 数据转换：将原始数据进行转换，以适应分析的需求。
数据转换的方式包括数值化、标准化、归一化等。
3. 数据合并：将多个数据源的数据进行合并，以便进行综合分析和研究。
在进行数据合并时，需要注意数据字段的一致性和重复值的处理。
4. 数据抽样：由于数据量庞大，常常需要对数据进行抽样处理。
数据抽样需要注意样本的代表性和抽样方法的科学性。
5. 数据处理：在整理数据的过程中，可能需要进行数据的计算、求和、分类等操作，以得到更加有意义的指标和结果。
《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 。
八年级数学数据的收集知识点
八年级数学数据的收集知识点
收集数据的知识点可以涉及以下内容：
1. 数据的来源和类型：了解数据的来源，例如调查、实验、观察等，还要了解数据的
类型，包括定量数据和定性数据。
2. 数据的收集方法：学习如何进行数据的收集，包括设计问卷、制定调查计划、进行
实验、记录观察等方法。
3. 数据的整理和编码：学习如何整理和编码收集到的数据，以便于后续的数据分析和
处理。
4. 数据的展示形式：学习如何使用图表、图像等形式展示数据，包括直方图、折线图、饼图等。
5. 数据的分析与解读：学习如何通过统计分析方法对收集到的数据进行分析，包括计
算平均数、中位数、众数等，以及计算数据的变异程度。
6. 数据的有效性评估：学习如何评估收集到的数据的有效性和可靠性，包括了解样本
的代表性、调查方法的误差等。
7. 数据的应用：学习如何将数据应用到实际问题中，包括进行预测、做出决策等。
以上是八年级数学中关于数据收集的一些基础知识点，希望能对你有所帮助。
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，
数据的收集与整理知识点
数据的收集与整理知识点数据的收集与整理是数据分析的第一步，它涉及到从各种渠道收集数据，并对这些数据进行处理和整理，以便后续的分析和应用。
在本文中，将介绍数据的收集与整理的基本知识点。
一、数据收集1. 目标确定：在进行数据收集之前，需要明确收集数据的目标和需求。
根据需求来确定收集数据的范围和内容，以便更准确地收集到需要的数据。
2. 数据来源：数据可以从多个渠道获取，包括调查问卷、观察记录、数据库、传感器等。
根据数据的特点和所需数据的来源，选择合适的渠道进行数据收集。
3. 数据获取：根据所选的数据来源，采用适当的方法获取数据。
例如，可以通过在线调查问卷、面对面访谈、传感器采集等方式获得数据。
4. 数据质量控制：在数据收集过程中，需要关注数据的质量。
确保数据的准确性和完整性，避免数据收集过程中出现偏差或错误。
二、数据整理1. 数据清洗：数据清洗是指对收集到的原始数据进行检查和处理，以排除异常值、缺失值和重复值等错误数据。
清洗后的数据更加准确可靠，有利于后续的分析和应用。
2. 数据转换：数据转换包括将数据从一种形式或格式转换为另一种形式或格式。
例如，将时间数据转换为日期数据，将数字数据转换为百分比数据等。
转换后的数据更易于理解和分析。
3. 数据整合：数据整合是指将多个数据源的数据进行合并和整合，以建立一个完整的数据集。
通过整合数据，可以获得更全面和全局的信息，帮助更深入地理解数据。
4. 数据标准化：数据标准化是将数据按照特定的标准进行处理和调整，以便于不同数据之间的比较和分析。
例如，将货币数据转换为统一的货币单位，将单位数据转换为统一的计量单位等。
三、数据存储与备份1. 数据存储：数据存储是指将整理好的数据保存在适当的存储介质中，以便于后续的查询和应用。
常见的数据存储方式包括数据库、电子表格、文本文件等。
2. 数据备份：为了防止数据丢失或损坏，需要定期进行数据备份。
通过将数据复制到其他存储介质或云存储中，可以在发生意外情况时恢复数据。
- 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)。
A/D基本定义
• 多通道采样
– 同步采样
» 采用多个A/D芯片，不同通道采用同一时钟 » 保证不同通道的采样时间相同（信号同步）
– 轮询采样
» 只采用一个A/D芯片，通过多路转换开关实现不同通道的切 换
» 通道转换时间 » 可以通过外加采样/保持电路保证采样的同步
– 突发模式采样
» 用通道时钟控制通道间的时间间隔 » 用另一个扫描时钟控制两次扫描过程之间的间隔
• 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
模拟触发
触发 事件
延时触发
预触发
N
中触发
M
后触发
数字触发
M
N N
负沿触发
N
Advance technologies; Automate the world.
– NRSE
» 可避免接地回路干扰
– RSE
» 最简单，若信号满足下列条件，可选择RSE输入
➢ 输入信号幅值较大，一般需>1V ➢ 连线比较短，一般<5m ➢ 环境干扰很小或信号屏蔽比较好 ➢ 所有输入信号都与信号源共地
» 否则建议选用差分输入方式
– 总体而言，差分输入方式是比较好的选择
Advance technologies; Automate the world.
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
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）
» 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）
声呐
应力
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 – ……
• 将外部信号采入计算机，并加以处理，最后输出
Advance technologies; Automate the world.
数据位数
二进制代码或补码
单极性或双极性
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
_
模拟
+
信号
_
A/D n 转换器
A/D n 转换器
数据 缓冲区Leabharlann 模拟+信号
_
A/D n 转换器
Advance technologies; Automate the world.
1-
0t
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)
0.985
•模
t
t
f
拟
信
电压信号
时域信号
频域信号
号
温度
雷达回波
振动
压力
血压变化
语音
流量
汽车点火波形
PCI总线
…
内存(Buffer)
CPU
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.
6.25
100
5.00
011
3.75
010
2.50
001
1.25
000
0
0 20 40 60 80 100 120 140
时间
Advance technologies; Automate the world.
A/D基本定义
• A/D数据格式
– 二进制原码 – 二进制循环码
A/D Data (Hex) 7FFF 4000 0001 0000 FFFF C000 8001 8000
适合
适合
RSE
不适合
适合
NRSE
适合
适合
– 一般来讲，浮空信号和差分输入方式比较好。但要看具体情况而定。
Advance technologies; Automate the world.
A/D基本定义
• 接地信号的测量
– 最好采用差分或NRSE方式 – 若采用RSE方式，会引入较大误差
– 接地回路通常会在测量数据中引入频率为电源频率的交流和偏置 直流干扰
7. 隔离与 非隔离
3. A/D 数据缓冲区 数据寄存器 FIFO 缓冲区
4. 数据传输 I/O 指令
DMA 总线主控
AT 总线或 PCI 总线
多
路
模拟 信号
选
择
2. 触发源控制 触发信号源 采样频率
+
A/D n 数据
_
转换器
缓冲区
内存(Buffer)
A/D 触发信号
中断信号
6. A/D 分辨率与数据格式
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
数字信号
模拟重建
处理
数字输入
数字输出
模拟输出
Advance technologies; Automate the world.
信号与系统初步 (续)
PC Based信号采集系统
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）
– 如果信号电压很高并且信号源和数据采集卡之间的连接阻抗很小， 也可以采用RSE输入方式
Advance technologies; Automate the world.
A/D基本定义
• 浮空信号的测量
– 可以用差分、RSE、NRSE方式测量浮空信号 – 在差分输入时，必须保证相对于测量地的信号共模电压在允许范围
– 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
– 采样数据最低位所代表的模拟量的值
– Nbit: 8bit / 12bit / 16bit
– 电压表示：输入范围/2n
– 用户关心的最小可测电压值
– 举例：假如10V的输入信号用12位数据来表示，则最小可分辨的电压 为10/212=0.224mV 振幅
10.00
8.75 111
分辨率
7.50
110
• 信号的分类：
数字量 信号
开/关信号 脉冲队列 直流信号
模拟量
时域信号
频域信号
Advance technologies; Automate the world.
on
10-
信息
off
状态
t
速率
t
0.985
幅值
t
形状
t
频率
f
信号与系统初步 (续)
•数 字
信 号
on
off t
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
• 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
Decimal Value +32767 +16384 1 0 -1 -16384 -32767 -32768
Voltage (Volts) +10.00000 +5.00015 +0.00031 0.00000 -0.00031 -5.00015 -10.00000 -10.00031
– 例如：输入电压范围： +/-10V, 普通增益