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年第期仪表技术· ·
中数据采集系统的开发应用
胡金华,袁湘辉,张卫,姚东明
海军工程大学,湖北武汉
摘要:阐述数据采集系统的基本组成及功能,研究了基于同步采集卡一实施数据采集的开发方法和步骤,给出了产
生数字控帝】信号控制衰减电路的方法。在某型综合声纳自动测试系统中的成功运用,验证了开发方法的可行性和便利性。
关键词:虚拟仪器;自动测试系统;数据采集
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———
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一.
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数据采集系统的基本组成及功能
. 基本组成
要将数据信号采集到计算机里,并对其进行合
理的处理,需要构建一个完整的数据采集系统。一般
包括:传感器和变换器、信号调理设备、数据采集卡、驱
动程序、硬件配置管理软件、应用软件和计算机等。使
用不同的传感器和变换器可以测量各种不同的物理
量,并将它们转化为电信号;信号调理设备可以对采集
图数据采集系统结构
到的电信号进行加工,使它们适合数据采集卡的需求;
计算机通过数据采集卡获得测量数据;应用软件控制关、放大器、采样保持电路以及/ 来实现,
整个测量系统,它告诉采集卡何时从哪个通道获取数通过这些部分,一个模拟信号就可以转化为数字信号。
据,同时利用计算机强大的数据处理功能对原始数据模拟输出通常是为采集系统提供激励。多功能的
进行分析处理,并将最后结果表达成容易理解的方式, 卡一般都具备这项功能。
例如图表或文件等。数字/通常用来控制过程、产生测试信号、与外
数据采集系统的构成如图所示。设进行通信等。它的重要参数包括:数字口路数
. 功能、接收发送率、驱动能力等。如果输出去驱动
一个典型的数据采集卡的功能有模拟输入、模拟电机、灯、开关型加热器等电器,就不必用较高的数据
输出、数字/、计数器/计时器等,这些功能分别由相转换率。路数要与控制对象配合,而且需要的电流要
应的电路来实现。小于采集卡所能提供的驱动电流,但加上合适的数字
模拟输入是采集最基本的功能。它一般由多路开信号调理设备,仍可以用采集卡输出的低电流的
收稿日期:—
基金项目:国防科技重点实验室基金资助项目
作者简介:胡金华一,男,讲师,硕士,研究方向为装备综合保障、自动测试;袁湘辉一,男,高级工程师。
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· · 仪表技术年第期
电平信号去监控高电压、大电流的工业设备。以封装的图标方式加入,编程工作就是对端口的参数
许多场合都要用到计数器,如定时、产生方波等。进行设置。需要设置的端口参数有:物理通道—
计数器包括三个重要信号:门限信号、计数信号、输出。、输入范围、、
门限信号实际上是触发信号——使计数器工作或不工采样率、采样点数等。物
作;计数信号也即信号源,它提供了计数器操作的时间理通道的设置用于选择当前系统可用的数据采集设备
基准;输出是在输出线上产生脉冲或方波。计数器最并选定进行采集的通道号;输入范围的设定是为了更
重要的参数是分辨率和时钟频率,高分辨率意味着计加精确的对信号进行数字化,此处将范围设置为
数器可以计更多的数,时钟频率决定了计数的快慢,频;采样率设置为;采样点数设置为。