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數據采集系統方案

數據采集系統方案

2013/6/6 17:06:17

數據采集系統簡介

顧名思義,數據采集系統是為了記錄或分析一些現象而用來采集信息的產品和/或過程。 例如,技術人員在紙上記錄熔爐溫度就是一種最簡單的數據采集方式。 隨著技術的發展,這一過程在電子設備的幫助下得到了簡化,而且更加精確、可靠,用途也更加廣泛。 這些設備從簡單的記錄器到復雜的計算機系統,范圍廣泛。 數據采集產品是系統的核心,它將溫度、流量、液位或壓力傳感器等各種產品聯系在一起。 下面是一些常用的數據采集術語:

 

 

 

 

 

 

 

  • 模數轉換器 (ADC)
    用于將模擬信號轉換為等價數字信號的電子設備。 模數轉換器是大部分數據采集系統的核心。
  • 數模轉換器 (D/A)
    在許多數據采集設備中用于產生模擬輸出信號的電子元件。
  • 數字量輸入/輸出 (DIO)
    指一種類型的數據采集信號。 數字量 I/O 是包含兩種狀態的離散信號。 這兩種狀態可以是開/關、高/低、1/0 等。數字量 I/O 又稱為二進制 I/O
  • 差分輸入
    指信號連接到數據采集設備的一種方式。 對于每個通道,差分輸入都有一個唯一的高信號連接和一個唯一的低信號連接。 數據采集設備分單端輸入和差分輸入兩種類型,許多設備同時支持這兩種配置。  
  • 通用接口總線 (GPIB)
    HPIB(惠普)同義,是通過計算機控制電子儀器時所使用的標準總線。 ANSI/IEEE 標準中又稱 IEEE 488
  • 分辨率
    數據采集系統可檢測到的最小信號增量。 分辨率可以按位、比例或滿量程百分比來表示。 例如,一個系統的分辨率可以表示為 12 位、4,096 分之一以及滿量程的 0.0244%
  • RS232
    許多數據采集系統所采用的一種串行通訊標準。 RS232 是最常見的串行通訊形式,但它也有其局限性,即一次僅支持與一臺連接總線的設備進行通訊,并且僅支持最長 50 英尺的傳輸距離。
  • RS485
    許多數據采集系統所采用的一種串行通訊標準。 RS485 不如 RS232 常見,但其靈活性更高,可支持一次與多臺連接總線的設備進行通訊,并且支持約 5,000 英尺的傳輸距離。
  • 采樣率
    數據采集系統采集數據的速度。 該速度通常以每秒的采樣數來表示。 對于多通道數據采集設備,采樣率通常為模數轉換器 (A/D) 的速度。 要獲得單個通道的采樣率,需將 A/D 的速度除以采樣通道數。
  • 單端輸入 (SE)
    指信號連接到數據采集設備的一種方式。 采用單端連接,每個模擬量輸入對應一個唯一的高信號連接,而所有通道共享一個公共的接地連接。 數據采集設備分單端輸入和差分輸入兩種類型。 但許多設備同時支持這兩種配置。

環境溫度與熱電偶數據記錄器: 屬于 NOMAD 系列

OM-CP-TC101A 數據記錄器具有 10 年電池壽命、1 秒讀取速度、多次起/停功能、500,000 條讀數存儲容量、可編程上下限報警等特點。

  數據采集系統的類型

無線數據采集系統
無線數據采集系統省去了成本高、耗時長的過程傳感器現場接線工作。 這些系統包含一個或多個無線發射器,可將數據傳回與遠程計算機相連的無線接收器。 無線發射器適合各種環境溫度和相對濕度,可連接熱電偶、RTD、脈沖輸出傳感器、4 20 mA 發射器和電壓輸出傳感器。 接收器可連接到 PC 上的 USB 或以太網端口。

串行通訊數據采集系統
當需要測量的位置距計算機較遠時,串行通訊數據采集系統是一個很好的選擇。 通訊標準分多種類型,RS232 最為常見,但僅支持最大 50 英尺的傳輸距離。 RS485 優于 RS232,它支持 5,000 英尺的傳輸距離。

USB 數據采集系統
通用串行總線 (USB) PC 與打印機、監視器調制解調器和數據采集設備等外圍設備連接時所采用的一個新標準。 USB 與傳統的串行和并行連接相比有許多優勢,其中包括帶寬更寬(可達 12 Mbits/s),以及能夠為外圍設備供電。 USB 是數據采集應用的理想選擇。 由于 USB 連接具有供電功能,所以數據采集設備與 PC 之間僅需一條電纜PC 機大多都至少有一個 USB 端口。

數據采集插件板
計算機數據采集插件板可直接插入計算機總線。插件板具有速度和成本兩大優勢:因為直接連接到總線上,所以速度更快;因為節省了封裝成本并由計算機供電,所以成本更低。 插件板主要適用于 IBM PC 和兼容機。 各插件卡的功能因輸入數量和類型(電壓、熱電偶、開/關)、輸出、速度和其他功能而異。 計算機中安裝的每個插件板以唯一的輸入/輸出映射位置進行尋址。 計算機中的 I/O 映射可以為處理器提供地址位置,以便處理器根據程序的需要來訪問特定的設備。

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