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第3章 数据采集与处理.ppt

第3章 数据采集与处理

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2010-10-13 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《第3章 数据采集与处理ppt》,可适用于工程科技领域

信号得产生与波形变换信号得产生与波形变换概述数字信号的采集数据采集系统信号预处理华南理工大学返回概述概述数据采集系统就是采集传感器输出的各种模拟信号并转换成数字信号送入计算机进行相应的计算和处理根据计算机处理的结果实现对物理量的监测和控制。数据采集系统的功能:数据采集模拟信号处理数字信号处理开关信号处理二次数据计算屏幕显示数据存储打印输出人机联系信号预处理信号预处理由传感器获取的信号因往往低信噪比的微小信号并伴随着各种噪声故应对采集到的这些微弱信号进行放大(必要时还要进行滤波处理)以提高信噪比。由于采集到的信号多为模拟信号故还需进行量化、编码等处理才能转化为计算机能识别的数字信号。、测量放大器测量放大器由个运算放大器组成A和A均为同相输入所以使放大器的输入阻抗很高A组成差动放大器把双端输入转变为单端输出即输出电压AD集成测量放大器AD测量放大器的放大倍数计算其放大倍数可在~的范围内调整。、电荷放大器电容性传感器可等效为因存储电荷而产生的电动势ut与一个输出电容Ct串联Ut、Ct和电容上的电量q之间的关系为集成运放A的输出电压为、隔离放大器隔离放大器可应用于高共模电压环境下的小信号测量将被测对象和数据采集系统隔离从而提高共模抑制比同时保护仪器设备和人身安全变压器耦合式隔离放大器AD光电耦合式隔离放大器ISO发光二极管LED和两个光电二极管D、D组成光电耦合器起隔离作用其输入和输出之间用光进行联系而电气完全绝缘。输入侧和输出侧的电源和地也相互独立。R和Rf为外接电阻用以调整电路的增益。若D、D所受光照相同则输出ISO光电耦合放大器的基本接法电容耦合式隔离放大器ISOISO不需要外接其它元件就可以工作。、采样和采样定理采样过程一个在时间和幅值上连续的信号x(t)通过一个周期性开闭(周期为Ts开关闭合时间为)的采样开关S后输出一串在时间上离散的脉冲信号xs(nTs)这一过程称为采样过程采样定理在对连续的模拟量进行离散化时多长时间采一次样才合适呢?如果采样点太多会占用大量的计算机内存单元如采样点太少可能引起数据失真。量化和量化误差量化就是把采样信号的幅值与某个最小数时单位的一系列整倍数比较以最接近于采样信号幅值的最小数量单位的倍数来代替该幅值。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与n的比值(n为量化器的位数)用q表示则有可见量化器的位数n越多量化单位q就越小数字信号的采集数字信号的采集数据采集系统除了采集模拟信号外有时也要采集某些传感器输出的数字信号如开关量等。所以数据采集系统中必须有数字信号采集通道。数字信号的传输方式有并行方式和串行方式两种。可编程接口A可以完成并行数据的采集RSC通信口可以完成串行数据的采集。、AA是一种通用的可编程IO接口芯片它可用程序来改变其功能通用性强使用灵活广泛用于接收并行传输的数字信号。A的组成()数据端口A、B、C()A组和B组控制电路()数据总线缓冲器()读写控制逻辑A端口选择表A的工作方式()方式A有三种基本的工作方式()方式方式是一种基本的输入输出方式适用于任何端口即任何一个端口都可以选作输入或输出输出可以被锁存输入不能被锁存各个端口的输入输出共有种不同的组合。这种方式称为选通输入输出方式它要借助于选通或应答式联络信号把IO数据与指定的端口进行发送或接收。在这种方式时端口A或端口B仍作为数据的输入输出。但同时规定端口C的某些位作为控制或状态信息。()方式这种方式称为带联络双向总输入输出方式仅限于端口A既可作为输入也可作为输出。输入和输出都可以锁存。A的外引线排列数据采集系统数据采集系统的硬件结构有两种: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。、微型计算机数据采集系统微型计算机数据采集系统由传感器、模拟多路开关、程控放大器、采样保持电路、AD转换器、计算机及外设等部分组成、集散型数据采集系统集散型数据采集系统由若干个数据采集站和一台上位机及通信接口、通信线路组成数据采集站一般由单片机数据采集装置组成位于生产现场附近能独立完成数据采集和预处理任务并将数据以数字信号的形式传送给上位机。上位机一般为PC计算机配置有显示器、打印机和绘图仪等外部设备。

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