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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡介

顧名思義,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是為了記錄或分析一些現(xiàn)象而用來采集信息的產(chǎn)品和/或過程。 例如,技術(shù)人員在紙上記錄熔爐溫度就是一種最簡單的數(shù)據(jù)采集方式。 隨著技術(shù)的發(fā)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(tǒng),范圍廣泛。 數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品是系統(tǒng)的核心,它將溫度、流量、液位或壓力傳感器等各種產(chǎn)品聯(lián)系在一起。 下面是一些常用的數(shù)據(jù)采集術(shù)語:

 

 

 

 

 

 

 

  • 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)
    用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為等價數(shù)字信號的電子設備。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器是大部分數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心。
  • 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (D/A)
    在許多數(shù)據(jù)采集設備中用于產(chǎn)生模擬輸出信號的電子元件。
  • 數(shù)字量輸入/輸出 (DIO)
    指一種類型的數(shù)據(jù)采集信號。 數(shù)字量 I/O 是包含兩種狀態(tài)的離散信號。 這兩種狀態(tài)可以是開/關(guān)、高/低、1/0 等。數(shù)字量 I/O 又稱為二進制 I/O
  • 差分輸入
    指信號連接到數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的速度。 該速度通常以每秒的采樣數(shù)來表示。 對于多通道數(shù)據(jù)采集設備,采樣率通常為模數(shù)轉(zhuǎn)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(shù)。
  • 單端輸入 (SE)
    指信號連接到數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(huán)境溫度與熱電偶數(shù)據(jù)記錄器: 屬于 NOMAD 系列

OM-CP-TC101A 數(shù)據(jù)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(shù)存儲容量、可編程上下限報警等特點。

  數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的類型

無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)省去了成本高、耗時長的過程傳感器現(xiàn)場接線工作。 這些系統(tǒng)包含一個或多個無線發(fā)射器,可將數(shù)據(jù)傳回與遠程計算機相連的無線接收器。 無線發(fā)射器適合各種環(huán)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(fā)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(wǎng)端口。

串行通訊數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
當需要測量的位置距計算機較遠時,串行通訊數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)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(yōu)于 RS232,它支持 5,000 英尺的傳輸距離。

USB 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
通用串行總線 (USB) PC 與打印機、監(jiān)視器調(diào)制解調(diào)器和數(shù)據(jù)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(tǒng)的串行和并行連接相比有許多優(yōu)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(shù)據(jù)采集應用的理想選擇。 由于 USB 連接具有供電功能,所以數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集插件板
計算機數(shù)據(jù)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(yōu)勢:因為直接連接到總線上,所以速度更快;因為節(jié)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(shù)量和類型(電壓、熱電偶、開/關(guān))、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(jù)程序的需要來訪問特定的設備。

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